Eritropoetin in višinski trening

Četrti del

Eritropoetin (EPO), faktor, ki ga povzročata "hipoksija (HIF) in hiperventilacija"

EPO je že dolgo priznan kot fiziološki regulator proizvodnje rdečih krvnih celic, proizvaja se predvsem v ledvicah kot odgovor na hipoksijo in kobaltov klorid.
Večina celic, izpostavljenih hipoksiji, se spusti v stanje mirovanja, kar zmanjša sintezo mRNA za približno 50-70%, nekateri geni, na primer faktor, ki ga povzroča hipoksija, pa se stimulirajo.
HIF je beljakovina v celičnem jedru, ki igra temeljno vlogo pri transkripciji genov kot odgovor na "hipoksijo. Pravzaprav je transkripcijski faktor, ki kodira proteine, vključene v hipoksični odziv, in je bistven za sintezo eritropoetina."

V hipoksičnih pogojih je pot senzorja za kisik (za mnoge celice predstavljena s citokromom aa3) blokirana, zato se HIF poveča. Dogodki, ki se pojavijo za senzorjem za aktiviranje izražanja gena EPO, zahtevajo novo sintezo beljakovin in proizvodnjo specifičnih transkripcijskih faktorjev. V jedru se začne transkripcija gena EPO na kromosomu.

Ravni EPO v hipoksičnih pogojih se znatno povečajo na 3000 m po 114 minutah in na 4000 m po 84 minutah. Povprečne vrednosti se gibljejo od 16,0 do 22,5 mU / ml (3000 m) in od 16,7 do 28,0 mU / ml (4000 m). Na koncu hipoksičnega dražljaja se ravni EPO še naprej povečujejo približno 1,5 ure in 3 ure, nato pa se znižajo s povprečnim razpolovnim časom približno 5,2 ure.
Hiperventilacija se pojavi v mirovanju že od približno 3400 m (sorazmerno z doseženo nadmorsko višino). Akutna hipoksija stimulira kemoreceptorje (zlasti karotidne glome), občutljive na znižanje PO2 v arterijski krvi, kar lahko povzroči povečano prezračevanje do približno 65%.
Po nekaj dneh bivanja na visoki nadmorski višini se vzpostavi tako imenovana "ventilacijska aklimatizacija", za katero je značilno očitno povečanje pljučne ventilacije v mirovanju.
Telesna vadba, tako pri akutni kot pri kronični hipoksiji, povzroča hiperventilacijo veliko višjo kot na morski gladini; vzrok bi našli v povečanju aktivnosti kemoreceptorjev in dihalnih centrov zaradi znižanega parcialnega tlaka O2.
Končno je treba opozoriti, da se stroški energije pljučnega prezračevanja zaradi hiperventilacije v nadmorski višini povečujejo. stroški pljučnega prezračevanja so bili od 2,4 do 4,5 -krat višji kot na morski gladini (z enakim naporom).
Povprečna pH vrednost krvi v normoksičnih pogojih je 7,4. Hiperventilacija, ki se pojavi pri vzponu na visoki nadmorski višini, poleg tega, da vpliva na povečanje količine kisika, ki je na voljo tkivom, povzroči tudi povečanje izločanja ogljikovega dioksida z izdihom. Posledično znižanje koncentracije CO2 v krvi povzroči premik pH krvi proti alkalnosti, povečanje do vrednosti 7,6 (respiratorna alkaloza).

Na pH krvi vpliva koncentracija bikarbonatnih ionov v krvi [HCO3-], ki predstavljajo telesno alkalno rezervo. Za kompenzacijo dihalne alkaloze med aklimatizacijo telo poveča izločanje bikarbonatnih ionov z urinom, s čimer doseže pH vrednosti krvi Ta mehanizem kompenzacije respiratorne alkaloze, ki se pojavi pri popolnoma aklimatiziranem subjektu, ima za posledico zmanjšanje alkalne rezerve, torej pufersko moč krvi, na primer do proizvedene mlečne kisline med telesno vadbo. Dejansko je znano, da se pri aklimatiziranem opazno zmanjša "laktacidna zmogljivost".
Po približno 15 dneh bivanja na nadmorski višini se postopoma povečuje koncentracija rdečih krvnih celic v obtočni krvi (poliglobulija), bolj izrazita je višja nadmorska višina, ki po približno 6 tednih doseže najvišje vrednosti. Ta pojav predstavlja nadaljnji poskus organizma, da kompenzira negativne učinke hipoksije. Pravzaprav znižan parcialni tlak kisika v arterijski krvi povzroči "povečano izločanje hormona eritropoetina, ki stimulira kostni mozeg, da poveča število rdečih krvnih celic, tako da lahko hemoglobin, ki ga vsebuje, prenaša večjo količino O2 v tkanine. Poleg tega se skupaj z rdečimi krvničkami povečata tudi koncentracija hemoglobina [Hb] in vrednost hematokrita (Hct), to je odstotni volumen krvnih celic glede na njegov tekoči del (plazma). [Hb], nasprotuje zmanjšanju PO2 in se lahko med daljšim bivanjem na velikih nadmorskih višinah poveča za 30-40%.

Tudi nasičenost hemoglobina z O2 se z nadmorsko višino spreminja, in sicer od približno 95% nasičenosti na morski gladini do 85% med 5000 in 5500 m nadmorske višine. To stanje povzroča resne težave pri transportu kisika v tkiva., Zlasti med mišično delo.
Pod dražljajem akutne hipoksije se srčni utrip poveča, da se kompenzira z večjim številom utripov na minuto, manjšo razpoložljivost kisika, medtem ko se zmanjša sistolična kap (tj. Zmanjša se količina krvi, ki jo srce črpa z vsakim utripom). Pri kronični hipoksiji se srčni utrip vrne na normalne vrednosti.

Zaradi akutne hipoksije je največji srčni utrip pri vadbi omejen in nanj skorajda ne vpliva višina.V aklimatiziranem subjektu pa se največji srčni utrip pri vadbi zelo zmanjša sorazmerno z doseženo višino.

Npr .: MAX F.C. od napora na morski gladini: 180 utripov na minuto
MAX F.C. od napora do 5000 m: 130-160 utripov na minuto

Sistemski arterijski tlak kaže prehodno povečanje akutne hipoksije, medtem ko so pri aklimatiziranem subjektu vrednosti podobne tistim, zabeleženim na morski gladini.
Zdi se, da ima hipoksija neposreden učinek na mišice pljučnih arterij, kar povzroča vazokonstrikcijo in znatno povečanje arterijskega tlaka v pljučnem predelu.
Posledic nadmorske višine na presnovo in zmogljivosti ni mogoče zlahka povzeti, pravzaprav je treba upoštevati več spremenljivk, povezanih s posameznimi značilnostmi (npr. Starost, zdravstveno stanje, dolžina bivanja, pogoji treninga in višinske navade, vrsta športne dejavnosti) in okoljske razmere (npr. nadmorska višina regije, kjer se izvaja, podnebne razmere).

Tisti, ki gredo v gore, morajo skupaj s težavami, povezanimi z nadmorsko višino, razmisliti o možnih meteoroloških nihanjih (in zlasti temperaturi), ki so odgovorni za poudarjanje motenj, ki jih povzroča hipoksija. Hipoksija povzroča različne funkcionalne anomalije na živčnem tkivu, vključno z psihične in vedenjske spremembe so precej pogoste pri tistih, ki telesno dejavnost izvajajo v gorah, tudi na skromnih višinah. Za take motnje je značilna tako evforija kot depresija razpoloženja, povezana z apatijo in astenijo. v gorah vztrajajo nekaj ur ali nekaj dni in spontano izginejo. Ryn sam meni, da so v nekaterih primerih te motnje lahko trajne.
Kar zadeva učinke na presnovo energije, lahko rečemo, da hipoksija povzroča omejitve tako na ravni aerobnih kot anaerobnih procesov. Znano je, da se tako pri akutni kot pri kronični hipoksiji največja aerobna moč (VO2max) sorazmerno zmanjšuje s povečanjem Vseeno se do približno 2500 m nadmorske višine nekoliko izboljšajo atletske zmogljivosti pri nekaterih športnih nastopih, kot so tek na 100 in 200 m, ali tekmovanja v metu ali skakanju (na katera aerobni procesi ne vplivajo). Ta pojav je povezan z zmanjšanjem zraka gostoto, ki omogoča rahel prihranek energije.
Laktacidna zmogljivost se po maksimalnem naporu pri akutni hipoksiji ne spremeni glede na morsko gladino. Po aklimatizaciji pa se očitno zmanjša, verjetno zaradi zmanjšanja puferske sposobnosti organizma pri kronični hipoksiji. Pravzaprav bi v teh razmerah kopičenje mlečne kisline, ki ga povzroči največja telesna vadba, povzročilo prekomerno zakisljevanje organizma, česar zaradi zmanjšane alkalne rezerve zaradi aklimatizacije ni bilo mogoče ublažiti.
Na splošno izleti do 2000 m nadmorske višine ne zahtevajo posebnih previdnostnih ukrepov za osebe v dobrem zdravstvenem stanju in razmerah za usposabljanje. V primeru posebej zahtevnih izletov je priporočljivo doseči višino dan prej, da se telesu omogoči minimalna prilagoditev na višino (kar lahko povzroči zmerno tahikardijo in tahipnejo), da se omogoči telesna aktivnost brez prekomerna utrujenost.
Če nameravate doseči nadmorsko višino med 2000 in 2700 m, se varnostni ukrepi ne razlikujejo veliko od prejšnjih, priporočljivo je le nekoliko daljše obdobje prilagajanja višini (2 dni) pred začetkom izleta ali v alternativa, da postopoma pridete do kraja, po možnosti z lastnimi fizičnimi sredstvi, in začnete ekskurzijo z nadmorske višine, ki je blizu tistim, na katerih običajno bivate.
Če opravljate zahtevne večdnevne pohode na nadmorski višini od 2700 do 3200 m n.v., je treba vzpone razdeliti na več dni in načrtovati vzpon na največjo višino, ki mu sledi vrnitev na nižje nadmorske višine.
Hitrost hoje med izleti mora biti konstantna in nizke intenzivnosti, da se prepreči zgodnji pojav utrujenosti zaradi kopičenja mlečne kisline.
Vedno je treba upoštevati, da je že na nadmorskih višinah nad 2300 m vzdrževanje usposabljanja z enako intenzivnostjo kot pri morski gladini praktično nemogoče, s povečanjem nadmorske višine pa se intenzivnost vaj sorazmerno zmanjšuje. Na nadmorski višini okoli 4000 m, na primer, tekači na smučeh prenesejo obremenitve pri treningu okoli 40% VO2 max v primerjavi s tistimi na morski gladini, ki so okoli 78% VO2 max. Nad 3200 m zahtevni večdnevni izleti priporočajo bivanje na nadmorski višini pod 3000 m za obdobje od nekaj dni do 1 tedna, čas za aklimatizacijo, ki je koristen, da se izognete ali vsaj zmanjšate nastale telesne težave zaradi hipoksije.
Na ekskurzijo se je treba pripraviti z ustreznim usposabljanjem za intenzivnost in težave ekskurzije, da ne tvegamo ogrožanja lastne varnosti in varnosti tistih, ki nas spremljajo, pa tudi vseh reševalcev.
Gora je izjemno okolje, v katerem je mogoče doživeti številne vidike in se prepustiti edinstvenim in osebnim izkušnjam, kot je intimno zadovoljstvo, da ste s svojimi sredstvi prečkali in dosegli čarobne kraje, uživali v čudovitem naravnem okolju, daleč od kaosa in Nekaj mest.
Ob koncu "zahtevne ekskurzije" nas občutki dobrega počutja in umirjenosti, ki nas spremljajo, pozabijo na stiske, nelagodje in nevarnosti, s katerimi se včasih srečujemo.
Vedno je treba upoštevati, da je tveganje v gorah mogoče pomnožiti s posebnimi in skrajnimi značilnostmi samega okolja (nadmorska višina, podnebje, geomorfološke značilnosti), zato je treba preproste sprehode v gozdu ali zahtevne pohode vedno ustrezno načrtovati in sorazmerno s fizičnimi pogoji in tehnično pripravljenostjo vsakega udeleženca, ki se organizira odgovorno in pušča ob strani nepotrebna tekmovanja.
Na splošno študije torej kažejo, da se po aklimatizaciji znatno poveča hemoglobin (Hb) in hematokrit (Hct), dva najpreprostejša in najbolj raziskana parametra. uporabljenih protokolov in zaradi prisotnosti "zmedenih" dejavnikov. Znano je na primer, da aklimatizacija na hipoksijo povzroči zmanjšanje volumna plazme (PV) in posledično relativno povečanje vrednosti Hct. Ta proces je lahko posledica izgube plazemskih beljakovin, povečanja prepustnosti kapilar, dehidracije ali povečanja diurezidiureze. Poleg tega med vadbo pride do prerazporeditve VP, ki prehaja iz žilne postelje v mišični intersticij zaradi povečanja osmotskega tlaka v tkivu in večjega kapilarnega hidrostatskega tlaka. Ta dva mehanizma nakazujeta, da se pri športnikih, ki so se že aklimatizirali na "Na velikih nadmorskih višinah se lahko volumen plazme med napornimi vajami pri hipoksiji znatno zmanjša.
Hipoksični dražljaj (naravni ali umetni) ustreznega trajanja torej povzroči resnično povečanje mase eritrocitov, čeprav z določeno individualno variabilnostjo. Za izboljšanje zmogljivosti pa bodo verjetno posegle tudi druge periferne prilagoditve, na primer povečana sposobnost mišičnega tkiva za pridobivanje in uporabo kisika. Ta trditev drži tako pri sedečih osebah kot pri športnikih, če le ti lahko trenirajo z ustrezno obremenitvijo, da ostanejo konkurenčni.
Skratka, lahko trdimo, da izpostavljenost drugačnim podnebnim razmeram od običajnih predstavlja stresni dogodek za organizem; velika nadmorska višina ne predstavlja izziva le za planinca, ampak tudi za fiziologa in zdravnika.