eğitim fizyolojisi

Eritropoietin ve yüksek irtifa eğitimi

Dördüncü Bölüm

HİPOSİYA (HIF) VE HİPERTENTİLASYONU GÖSTEREN FAKTÖR ERİTROPOİETİN (EPO)

EPO uzun zamandır kırmızı kan hücresi üretiminin fizyolojik düzenleyicisi olarak tanınmaktadır. Esas olarak, böbreklerde hipoksi ve kobalt klorür cevaben üretilir.

Hipoksiye maruz kalan çoğu hücre, sakin bir durumdadır ve mRNA'nın sentezini yaklaşık% 50-70 oranında azaltır. Hipoksi kaynaklı faktör gibi bazı genler bunun yerine uyarılır.

HIF, hücre çekirdeğinde bulunan ve hipoksiye cevap olarak gen transkripsiyonunda temel bir rol oynayan bir proteindir. Aslında, hipoksik yanıtta rol alan proteinleri kodlayan ve eritropoietinin sentezi için temel olan bir transkripsiyon faktörüdür.

Hipoksik koşullar altında oksijen sensörü yolu (birçok hücre için sitokrom a3'tür) engellenir, böylece HIF artar. EPO gen ekspresyonunu aktive etmek için sensörün aşağısında meydana gelen olaylar, yeni protein sentezini ve spesifik transkripsiyon faktörlerinin üretilmesini gerektirir. Çekirdekte, kromozom üzerinde EPO geninin transkripsiyonu başlar.

Hipoksi altındaki EPO seviyeleri 114 dakika sonra 3000 m'de ve 84 dakika sonra 4000 m'de önemli ölçüde artmaktadır. Ortalama değerler 16.0 ila 22.5 mU / mL (3.000 m) ve 16.7 ila 28.0 mU / mL (4.000 m) arasındadır. Hipoksik uyarının sonunda, EPO seviyeleri yaklaşık 1.5 saat ve 3 saat yükselmeye devam eder ve ardından yaklaşık 5.2 saat ortalama yarı ömürle düşer.

Hiperventilasyon yaklaşık 3400 m kadar erken bir sürede (ulaşılan kotaya oranla) başlar. Akut hipoksi, arteriyel kandaki PO2'nin düşürülmesine duyarlı olan ve ventilasyonu yaklaşık% 65'e kadar arttırabilen hassas kemo-alıcıları (özellikle karotid glomayı) uyarır.

Birkaç günlük yükseklikte kaldıktan sonra, istirahat pulmoner ventilasyonunda belirgin bir artışla karakterize edilen “ventilatör iklimlendirme” olarak adlandırılır.

Hem akut hem de kronik hipokside egzersiz yapmak deniz seviyesinden çok daha yüksek hiperventilasyona neden olur; Bunun nedeni, O2’nin kısmi basıncının düşmesinden kaynaklanan kemoreptörlerin ve solunum merkezlerinin aktivitesinde bir artışın bulunmasıdır.

Son olarak, pulmoner ventilasyonun enerji maliyetinin, hiperventilasyon nedeniyle irtifada arttığı not edilmelidir. Aslında, Mognoni ve La Fortuna tarafından 1985 yılında yapılan çalışmalarda, 2300 ila 3500 m arasında değişen seviyelerde bildirilen sonuçlara göre, pulmoner ventilasyon için bir enerji maliyeti deniz seviyesinden 2, 4 ila 4, 5 kat daha yüksek bulundu (aynı eforla) ).

Normoksik koşullar altında kanın ortalama pH değeri 7.4'tür. Yüksek irtifa yükselişinde ortaya çıkan hiperventilasyon, dokular için mevcut olan oksijen miktarını arttırma etkisine sahip olmasının yanı sıra, son kullanım süresi ile karbondioksitin giderilmesinde bir artışa neden olur. Sonuç olarak, CO2 kan konsantrasyonundaki azalma, kan pH'sının alkaliniteye doğru kaymasına, 7.6 değerine (solunum alkalozu) yükselmesine neden olur.

Kanın pH'ı, organizmanın alkalin rezervini temsil eden bikarbonat iyonlarının kan konsantrasyonundan [HCO3-] etkilenir. Solunum alkalozunu telafi etmek için iklimlendirme sırasında organizma idrarla bikarbonat iyonunun atılımını artırarak kan pH değerlerini normal seviyeye getirir. Mükemmel bir şekilde iklimlendirilmiş öznede meydana gelen solunum alkalozunun telafi edici mekanizması, bunun sonucunda, alkalin rezervinin ve dolayısıyla kanın tamponlama gücünün, örneğin fiziksel egzersiz sırasında üretilen laktik asidin azaltılması sonucunu doğurur. Aslında iklimlendirilmiş durumda "laktik kapasitenin" önemli bir azalmasının olduğu bilinmektedir.

Yaklaşık 15 günlük irtifada kalıcılığın ardından, dolaşımdaki kandaki (polyglobulia) kırmızı kan hücrelerinin konsantrasyonunda ilerici bir artış var, daha yüksek bir payla o kadar belirgin, yaklaşık 6 hafta sonra maksimum değerlere ulaşıyor. Bu fenomen vücut tarafından hipoksinin olumsuz etkilerini dengelemek için bir başka girişimi temsil eder. Aslında, arter kanındaki kısmi oksijen basıncı, eritropoietin hormonunun salgılanmasına neden olur ve bu da kemik iliğini, içinde bulunan hemoglobinin daha fazla miktarda taşımasına izin verecek şekilde kırmızı kan hücrelerinin sayısını artırmaya teşvik eder. 02'ye kumaşlar. Ayrıca, kırmızı kan hücreleri ile birlikte, hemoglobin [Hb] ve hematokrit (Hct) değeri, yani sıvı kısmına (plazma) bağlı olarak kan hücrelerinin yüzdesi de artar. Hemoglobin konsantrasyonlarındaki artış [Hb], PO2'nin azalmasına karşıdır ve yüksek irtifalarda uzun süreli kalışlarda, % 30-40 oranında artabilir.

Ayrıca hemoglobinin 02 doygunluğu, pssando rakımı ile deniz seviyesinde yaklaşık% 95'lik bir doygunluktan 5000 ila 5500 m rakım arasında% 85'e kadar değişiklik yapmıştır. Bu durum, özellikle kas çalışması sırasında, oksijenin dokulara taşınmasında ciddi problemler yaratır.

Akut hipoksinin uyarılması altında, kalp atış hızı artar, dakikada daha fazla kalp atışı telafi etmek için, oksijenin düşük mevcudiyeti azalırken, sistolik akış azalır (yani kalbin her atışta pompaladığı kan miktarını azaltır). Kronik hipokside kalp hızı normal değerlere döner.

Maksimum egzersiz kalp hızı, akut hipoksinin bir sonucu olarak irtifadan sınırlı ve nadiren etkilenir. İklimlendirilmiş öznede ise, maksimum egzersiz kalp atış hızı ulaşılan seviyeye oranla büyük ölçüde azaltılır.

Örn .: Deniz seviyesindeki stresten MAX FC: dakikada 180 titreşim

Efektif MAX FC, 5000 m'de: dakikada 130-160 vuruş

Sistemik arter basıncı, akut hipokside geçici bir artışa sahiptir; iklimlendirilmiş deneklerde değerler deniz seviyesinde kaydedilenlere benzerdir.

Hipoksinin, pulmoner arterlerin kasları üzerinde doğrudan bir etki gösterdiği, vazokonstriksiyona neden olduğu ve pulmoner bölgede kan basıncında önemli bir artışa neden olduğu görülmektedir.

Yüksekliğin metabolizma ve performans kapasitesi üzerindeki sonuçları kolayca şemaya dönüştürülemez, aslında bireysel özelliklerle (örneğin yaş, sağlık koşulları, harcanan süre, eğitim koşulları ve irtifa alışkanlığı gibi) dikkate alınması gereken birkaç değişken vardır. spor faaliyetinin türü) ve çevre (örneğin performansın yapıldığı bölgenin rakımı, iklim koşulları).

Dağlara gidenler, irtifa ile ilgili problemleri, hipoksinin neden olduğu rahatsızlıkların vurgulanmasından sorumlu olan meteorolojik değişimleri (ve özellikle de sıcaklığı) birlikte düşünmelidir. Hipoksi sinir dokusunda çeşitli fonksiyonel anormalliklere neden olur; bunlar arasında psişik ve davranışsal değişiklikler, dağlarda fiziksel aktivite yapanlar arasında, en düşük ihtimallerde bile oldukça sık görülür. Bu bozukluklar, hem öfori hem de apati ve asteni ile ilişkili duygudurum tonunun çökmesi ile karakterize edilebilir. Zchislaw Ryn’e göre, halihazırda nispeten düşük rakımlarda (deniz seviyesinden 1500-2500 metre yükseklikte) bu ruh hali değişiklikleri meydana gelmeye başlıyor, çünkü dağlarda ilk kalış günleri birkaç saat veya gün boyunca devam ediyor ve kendiliğinden kayboluyor. Ryn'in kendisi bazı durumlarda bu rahatsızlıkların kalıcı olabileceğine inanıyor.

Enerji metabolizması üzerindeki etkilerle ilgili olarak, hipoksinin hem aerobik hem de anaerobik süreçler açısından bir sınırlama oluşturduğu söylenebilir. Aslında, hem akut hem de kronik hipokside, maksimum aerobik gücün (VO2max) artan irtifa ile orantılı olarak azaldığı bilinmektedir. Bununla birlikte, yaklaşık 2500 m yüksekliğe kadar, 200 m 100 m koşusu gibi bazı spor performanslarındaki atletik performans ya da (aerobik işlemlerin etkilenmediği) fırlatma ya da atlama yarışmalarının (içinde aerobik işlemlerin etkilenmediği) hafifçe düzelme. Bu fenomen, hafif bir enerji tasarrufu sağlayan hava yoğunluğundaki azalma ile bağlantılıdır.

Akut hipoksideki azami efor sonrası laktik kapasite deniz seviyesine göre değişmez. Diğer yandan, iklimlendirme işleminden sonra, büyük olasılıkla vücudun kronik hipoksideki tamponlama kapasitesindeki azalma nedeniyle net bir azalmaya maruz kalır. Bu koşullarda, aslında, maksimum fiziksel egzersizden kaynaklanan laktik asit birikimi, iklimlendirme nedeniyle azalan alkalin rezerviyle tamponlanamayan organizmanın aşırı asitleşmesine yol açacaktır.

Genel olarak, 2000 m rakıma kadar olan geziler, sağlık ve eğitim durumundaki kişiler için özel önlemler gerektirmez. Özellikle zorlu gezilerde, organizmanın aşırı yorgunluğa maruz kalmadan fiziksel aktiviteye olanak sağlamak için (ılımlı taşikardi ve taşipniye neden olabilir) rakıma minimum bir adaptasyona sahip olması için irtifaya ulaşılması tavsiye edilir.

2000 ila 2700 m arasındaki rakımlara ulaşmayı planladığınızda, izlenmesi gereken önlemler, öncekilerden çok fazla sapma göstermiyorsa, yalnızca bir geziye başlamadan önce (2 gün) kotaya adaptasyon süresi önerilebilir. alternatif olarak, bölgeye kademeli olarak, muhtemelen kendi fiziksel kaynaklarınızla, zammı genellikle kaldığınız yerlere yakın bir seviyeden başlayarak ulaşabilirsiniz.

Deniz seviyesinden 2700 ila 3200 m yükseklikte irtifalarda birkaç gün talepkar artışlar gerçekleştirirseniz, yükselişlerin birkaç ikiye bölünmesi gerekir, ardından maksimum irtifaya çıkılmasının ardından düşük irtifalara dönülmesi gerekir.

Geziler sırasındaki seyahat hızı laktik asit birikmesinden dolayı erken başlangıçlı yorgunluk fenomeninden kaçınmak için sabit ve düşük yoğunlukta olmalıdır.

Ayrıca, her zaman 2300 m'nin üzerindeki yüksekliklerde bile, deniz seviyesindekilerle aynı yoğunlukta antrenmanın pratik olarak imkansız olduğunu ve rakım arttıkça, antrenman yoğunluğunun orantılı olarak azaldığını unutmamalıyız. Örneğin 4000 m civarında rakımlarda, kros kayakçıları VO2 max'ın% 78'i civarında olan deniz seviyesine kıyasla VO2 max'ın yaklaşık% 40'ına kadar yüklere dayanabilir. 3200 m'nin üzerinde birkaç günlük zorlu geziler, birkaç gün ila 1 hafta arasında değişen bir süre boyunca 3000 m'nin altındaki rakımlarda kalmayı, iklimlendirme için üretilen fiziksel problemleri önlemek veya en azından azaltmak için yararlı bir zaman geçirmenizi tavsiye eder. hipoksi ile.

Birinin kendi güvenliğini ve bize eşlik edenlerin yanı sıra kurtarma görevlilerinin de tehlikesini tehlikeye atmamak için gezinin yoğunluğuna ve zorluğuna uyarlanmış bir eğitim ile geziye hazırlanmak gerekir.

Dağ, birçok yönden yaşanmanın, kendine özgü ve kişisel deneyimlerden vazgeçmenin, kendi yollarından geçip büyülü yerlere ulaşmanın, kaostan ve kirlilikten uzak, görkemli doğal ortamların keyfini çıkarmanın samimi memnuniyeti gibi, olağanüstü bir ortamdır. şehirler.

Zorlu bir gezinin sonunda, bize eşlik eden iyilik ve dinginlik duyguları, bize bazen karşılaştığımız zorlukları, zorlukları ve tehlikeleri unutturuyor.

Dağlardaki risklerin, ormanda basit yürüyüşler veya zorlu geziler için her zaman sonuç ve orantılı bir şekilde planlanması gereken ortamın kendine özgü ve aşırı özellikleriyle (irtifa, iklim, jeomorfolojik özellikler) çarpılabileceğini daima aklımızda tutmalıyız. Her katılımcının fiziki koşulları ve teknik hazırlığı, kendilerini sorumlu bir şekilde organize etmek ve gereksiz yarışmaları bir kenara bırakmak.

Genel olarak, çalışmalar iklimlendirme işleminden sonra hemoglobin (Hb) ve hematokritte (Hct) en basit ve en çok incelenen parametrelerde önemli bir artış olduğunu göstermektedir. Ancak ayrıntılara girdiğimizde, sonuçların hem kullanılan farklı protokoller nedeniyle hem de "kafa karıştırıcı" faktörlerin varlığı nedeniyle tek taraflı olmaktan uzak olduğunu fark ediyoruz. Örneğin, hipoksiye iklimlendirmenin plazma hacminde (VP) bir azalmaya ve sonuç olarak Hct değerlerinde nispi bir artışa neden olduğu bilinmektedir. Bu işlem, plazmadaki proteinlerin kaybı, kılcal geçirgenlikte bir artış, dehidrasyon veya diüresidiürezde bir artış nedeniyle olabilir. Ayrıca, egzersiz sırasında, doku ozmotik basıncındaki bir artış ve daha yüksek kapiler hidrostatik basıncın artmasından dolayı VP'nin yeniden dağıtılması vasküler yataktan kas interstitiumuna kadar meydana gelir. Bu iki mekanizma, zaten yüksek irtifaya alıştırılmış olan atletlerde, hipokside yapılan zorlu egzersizler sırasında plazma hacminin önemli ölçüde düşebileceğini göstermektedir.

Yeterli süreli hipoksik uyarıcı (doğal veya yapay), bu nedenle, belirli bir bireysel değişkenliğe rağmen eritrosit kütlesinde gerçek bir artış meydana getirir. Bununla birlikte, performansı arttırmak amacıyla, oksijen almak ve kullanmak için artan kas dokusu kapasitesi gibi diğer çevresel adaptasyonların ortaya çıkması olasıdır. Bu ifade hem hareketsiz konularda hem de sporcularda geçerlidir, ikincisi rekabetçi kalmak için yeterli yoğunlukta iş yükleriyle eğitim alabildiği sürece geçerlidir.

Sonuç olarak, normal şartlardan farklı iklim koşullarına maruz kalmanın organizma için stresli bir olayı temsil ettiği söylenebilir; yüksek irtifa sadece tırmanıcı için değil fizyolog ve doktor için de bir zorluktur.

"123456»

Düzenleyen: Lorenzo Boscariol