Erythropoietin dan latihan ketinggian

Bahagian keempat

Erythropoietin (EPO), faktor yang disebabkan oleh "hipoksia (HIF) dan hiperventilasi

EPO telah lama diakui sebagai pengatur fisiologi pengeluaran sel darah merah, dihasilkan terutamanya di buah pinggang sebagai tindak balas terhadap hipoksia dan kobalt klorida.
Sebilangan besar sel, yang terdedah kepada hipoksia, menempatkan diri dalam keadaan tenang mengurangkan sintesis mRNA sekitar 50-70%. Sebilangan gen, seperti faktor yang disebabkan oleh hipoksia, sebaliknya dirangsang.
HIF adalah protein yang terkandung dalam nukleus sel yang memainkan peranan penting dalam transkripsi gen sebagai tindak balas kepada "hipoksia. Ini sebenarnya adalah faktor transkripsi yang memberi kod untuk protein yang terlibat dalam tindak balas hipoksia dan penting untuk sintesis eritropoietin."

Dalam keadaan hipoksia jalur sensor oksigen (untuk banyak sel ia diwakili oleh sitokrom aa3) disekat, sehingga HIF meningkat. Kejadian yang berlaku di hilir sensor untuk mengaktifkan ekspresi gen EPO memerlukan sintesis protein baru dan pengeluaran faktor transkripsi tertentu. Dalam inti, transkripsi gen EPO pada kromosom bermula.

Tahap EPO dalam keadaan hipoksia meningkat dengan ketara hingga 3000m selepas 114 minit dan menjadi 4000m selepas 84 minit. Nilai purata meningkat dari 16.0 hingga 22.5 mU / ml (3.000 m) dan dari 16.7 hingga 28.0 mU / ml (4.000 m). Pada akhir rangsangan hipoksia, tahap EPO terus meningkat selama kira-kira 1.5 jam dan 3 jam dan kemudian menurun dengan jangka hayat purata kira-kira 5.2 jam.
Hiperventilasi berlaku pada waktu rehat yang bermula dari sekitar 3400 m (berkadaran dengan ketinggian yang dicapai). Hipoksia akut merangsang chemoreceptors (khususnya glot karotid), sensitif terhadap penurunan PO2 dalam darah arteri, yang dapat menyebabkan peningkatan ventilasi hingga kira-kira 65%.
Setelah beberapa hari tinggal di ketinggian tinggi, apa yang disebut "ventilatory acclimatization" dibuat, dicirikan oleh peningkatan nyata dalam ventilasi paru-paru ketika berehat.
Latihan fizikal, baik dalam hipoksia akut dan kronik, menyebabkan hiperventilasi jauh lebih tinggi daripada di permukaan laut; penyebabnya dapat dijumpai dalam peningkatan aktiviti kemoreseptor dan pusat pernafasan yang disebabkan oleh penurunan tekanan separa O2.
Akhirnya, perlu diperhatikan bahawa kos tenaga pengudaraan paru meningkat di ketinggian disebabkan oleh hiperventilasi. Sebenarnya, menurut apa yang dilaporkan dalam kajian yang dilakukan oleh Mognoni dan La Fortuna pada tahun 1985, pada ketinggian yang berubah-ubah antara 2300 dan 3500 m, tenaga kos didapati untuk pengudaraan paru 2.4 hingga 4.5 kali lebih tinggi daripada di permukaan laut (dengan usaha yang sama).
Nilai pH purata darah dalam keadaan normoksik ialah 7.4. Hiperventilasi yang muncul dalam kenaikan pada ketinggian tinggi, selain mempunyai efek meningkatkan jumlah oksigen yang tersedia pada tisu, menyebabkan peningkatan penghapusan karbon dioksida dengan pernafasan. Penurunan konsentrasi CO2 dalam darah menyebabkan peralihan pH darah ke arah kealkalian, meningkat hingga nilai 7.6 (alkalosis pernafasan).

PH darah dipengaruhi oleh kepekatan darah ion bikarbonat [HCO3-], yang mewakili simpanan alkali badan. Untuk mengimbangi alkalosis pernafasan, semasa aklimatisasi tubuh meningkatkan ekskresi ion bikarbonat dengan air kencing, membawa nilai pH darah Kembali ke tahap normal Mekanisme pampasan alkalosis pernafasan yang berlaku pada subjek yang berlimpah sempurna telah mengakibatkan pengurangan rizab alkali, oleh itu daya penimbunan darah terhadap, misalnya, asid laktik yang dihasilkan semasa melakukan senaman fizikal. Telah diketahui sebenarnya bahwa dalam aklimatisasi ada penurunan yang ketara dari "kapasiti laktasid".
Setelah kira-kira 15 hari tinggal di ketinggian terdapat peningkatan progresif dalam kepekatan sel darah merah dalam darah yang beredar (polyglobulia), semakin tinggi semakin tinggi ketinggian, mencapai nilai maksimum setelah sekitar 6 minggu. Fenomena ini menunjukkan usaha lebih lanjut oleh organisma untuk mengimbangi kesan negatif hipoksia. Sebenarnya, penurunan tekanan separa oksigen dalam darah arteri menyebabkan "peningkatan rembesan hormon eritropoietin yang merangsang sumsum tulang untuk meningkatkan jumlah sel darah merah, sehingga memungkinkan hemoglobin yang terkandung di dalamnya mengangkut kuantiti yang lebih besar. dari O2 hingga fabrik. Selanjutnya, bersama dengan sel darah merah, kepekatan hemoglobin [Hb] dan nilai hematokrit (Hct), iaitu peratusan isipadu sel darah yang berkaitan dengan bahagian cairnya (plasma), juga meningkat. [Hb], menentang penurunan PO2 dan, semasa tinggal lama di ketinggian tinggi, dapat meningkat sebanyak 30-40%.

Bahkan ketepuan hemoglobin O2 mengalami perubahan dengan ketinggian, mulai dari ketepuan sekitar 95% di permukaan laut hingga 85% antara ketinggian 5000 hingga 5500 m. Keadaan ini menimbulkan masalah serius dalam pengangkutan oksigen ke tisu., Terutamanya semasa kerja otot.
Di bawah rangsangan hipoksia akut, denyut jantung meningkat, untuk mengimbangi jumlah denyutan per minit yang lebih banyak, ketersediaan oksigen yang lebih rendah, sementara strok sistolik menurun (iaitu jumlah darah yang dipam jantung dengan setiap denyutan berkurang). Pada hipoksia kronik, degupan jantung kembali ke nilai normal.

Akibat hipoksia akut, denyut jantung maksimum dari latihan mengalami pengurangan yang terhad dan hampir tidak dipengaruhi oleh ketinggian. Namun, dalam subjek yang disesuaikan, kadar denyut jantung maksimum dari latihan sangat berkurang setanding dengan ketinggian yang dicapai.

Cth: MAX F.C. dari usaha di permukaan laut: 180 denyutan seminit
MAX F.C. dari usaha hingga 5000 m: 130-160 denyutan seminit

Tekanan arteri sistemik menunjukkan peningkatan sementara dalam hipoksia akut, sementara pada subjek yang disesuaikan, nilainya serupa dengan yang dicatat di permukaan laut.
Hipoksia nampaknya melakukan tindakan langsung pada otot-otot arteri pulmonari, menyebabkan vasokonstriksi dan menyebabkan peningkatan tekanan arteri yang signifikan di daerah paru.
Akibat ketinggian pada metabolisme dan kemampuan prestasi tidak dapat diringkaskan dengan mudah, sebenarnya ada beberapa pemboleh ubah yang perlu dipertimbangkan, yang berkaitan dengan ciri-ciri individu (misalnya usia, keadaan kesihatan, lama tinggal, keadaan latihan dan kebiasaan ketinggian, jenis aktiviti sukan) dan keadaan persekitaran (contohnya ketinggian kawasan di mana prestasi dilakukan, keadaan iklim).

Mereka yang pergi ke pergunungan mesti mempertimbangkan, bersama dengan masalah yang berkaitan dengan ketinggian, kemungkinan variasi meteorologi (dan suhu khususnya), yang bertanggungjawab untuk penekanan gangguan yang disebabkan oleh hipoksia. Hipoksia menyebabkan pelbagai anomali fungsional pada tisu saraf, termasuk perubahan psikik dan tingkah laku agak kerap berlaku di kalangan mereka yang melakukan aktiviti fizikal di pergunungan, walaupun pada ketinggian sederhana. Gangguan seperti ini dapat dicirikan oleh euforia dan oleh kemurungan mood yang berkaitan dengan apatis dan asthenia.Menurut Zchislaw Ryn, variasi mood ini mula muncul pada ketinggian yang agak rendah (1500-2500 meter di atas permukaan laut), sejak hari pertama menginap di pergunungan, bertahan selama beberapa jam atau beberapa hari, dan hilang secara spontan. Ryn sendiri percaya bahawa dalam beberapa kes gangguan ini boleh menjadi kekal.
Mengenai kesan pada metabolisme tenaga, dapat dikatakan bahawa hipoksia menyebabkan batasan baik pada tahap proses aerobik dan anaerob. Diketahui bahawa, baik pada hipoksia akut dan kronik, daya aerobik maksimum (VO2max) menurun secara berkadar dengan peningkatan ketinggian. Walau bagaimanapun hingga ketinggian sekitar 2500 m, prestasi atletik dalam beberapa persembahan sukan, seperti larian 100m dan 200m, atau pertandingan lontaran atau lompatan (di mana proses aerobik tidak terjejas) sedikit bertambah baik. Fenomena ini dikaitkan dengan pengurangan udara ketumpatan yang membolehkan penjimatan tenaga sedikit.
Kapasiti laktasid setelah usaha maksimum dalam hipoksia akut tidak berubah sehubungan dengan permukaan laut. Selepas aklimatisasi, sebaliknya, ia mengalami penurunan yang nyata, mungkin disebabkan oleh penurunan kapasiti penyangga organisma pada hipoksia kronik. Sebenarnya, dalam keadaan ini, pengumpulan asid laktik yang disebabkan oleh latihan fizikal maksimum akan menyebabkan pengasidan organisme yang berlebihan, yang tidak dapat ditampung oleh cadangan alkali yang berkurang akibat aklimatisasi.
Secara amnya, perjalanan hingga ketinggian 2000 m tidak memerlukan langkah berjaga-jaga khusus untuk subjek dalam keadaan kesihatan dan latihan yang baik. Dalam kes lawatan yang sangat menuntut, disarankan untuk mencapai ketinggian sehari sebelumnya, agar badan dapat menyesuaikan diri minimum dengan ketinggian (yang boleh menyebabkan takikardia dan takipnea sederhana), sehingga memungkinkan aktiviti fizikal tanpa keletihan berlebihan.
Apabila anda berhasrat untuk mencapai ketinggian antara 2000 dan 2700 m, langkah berjaga-jaga yang harus diikuti tidak jauh berbeza dengan yang sebelumnya, disarankan hanya sedikit masa penyesuaian dengan ketinggian (2 hari) sebelum memulakan lawatan, atau di alternatif untuk mencapai lokasi secara beransur-ansur, mungkin dengan sumber fizikal anda sendiri, memulakan lawatan dari ketinggian yang hampir dengan tempat anda biasanya tinggal.
Sekiranya anda membuat kenaikan pelbagai hari yang mencabar di ketinggian dari 2700 hingga 3200 m satu lt, lereng gunung mesti dipisahkan selama beberapa hari, merancang kenaikan ke ketinggian maksimum diikuti dengan kembali ke ketinggian yang lebih rendah.
Laju berjalan semasa bersiar-siar mestilah tetap dan berintensiti rendah untuk mengelakkan fenomena keletihan awal akibat pengumpulan asid laktik.
Perlu juga diingat bahawa sudah berada di ketinggian di atas 2300 m, latihan dengan intensiti yang sama seperti di permukaan laut hampir mustahil, dan dengan peningkatan ketinggian, intensiti latihan dikurangkan secara berkadar. Pada ketinggian sekitar 4000m, misalnya, pemain ski merentas desa dapat menahan beban latihan sekitar 40% VO2 maks berbanding dengan permukaan laut yang sekitar 78% maksimum VO2. Melebihi 3200 m perjalanan yang menuntut selama beberapa hari, cadangkan untuk tinggal di ketinggian di bawah 3000 m untuk jangka masa antara beberapa hari hingga 1 minggu, masa untuk aklimatisasi berguna untuk mengelakkan atau sekurang-kurangnya mengurangkan masalah fizikal yang dihasilkan dari hipoksia.
Anda perlu bersiap untuk melakukan perjalanan dengan latihan yang memadai untuk intensitas dan kesukaran perjalanan, agar tidak mengambil risiko membahayakan keselamatan diri sendiri dan keselamatan orang-orang yang menemani kita, dan juga keselamatan.
Gunung adalah persekitaran yang luar biasa di mana mungkin untuk mengalami banyak aspek, meninggalkan diri sendiri dengan pengalaman unik dan peribadi, seperti kepuasan intim kerana telah menyeberang dan mencapai tempat-tempat ajaib dengan cara sendiri, menikmati persekitaran semula jadi yang indah, jauh dari kekacauan dan pencemaran.Beberapa bandar.
Pada akhir "lawatan yang menuntut, perasaan kesejahteraan dan ketenangan yang menemani kita membuat kita melupakan kesusahan, ketidakselesaan dan bahaya yang kadang-kadang kita hadapi.
Perlu selalu diingat bahawa risiko di pergunungan dapat dikalikan dengan ciri khas dan ekstrem dari persekitaran itu sendiri (ketinggian, iklim, ciri-ciri geomorfologi), jadi jalan-jalan sederhana di hutan atau kenaikan yang tinggi mesti selalu dirancang dengan sewajarnya dan berkadaran dengan keadaan fizikal dan persiapan teknikal setiap peserta, mengatur secara bertanggungjawab dan mengetepikan pertandingan yang tidak perlu.
Oleh itu, secara keseluruhan, kajian menunjukkan bahawa, setelah aklimatisasi, terdapat peningkatan yang signifikan dalam hemoglobin (Hb) dan hematokrit (Hct), dua parameter paling mudah dan paling banyak dikaji. protokol yang digunakan dan kerana adanya faktor "confounding". Diketahui, misalnya, bahawa aklimatisasi terhadap hipoksia menyebabkan penurunan volume plasma (PV) dan akibatnya peningkatan relatif dalam nilai Hct. Proses ini mungkin disebabkan oleh kehilangan protein plasma, peningkatan permeabilitas kapilari, dehidrasi atau peningkatan diuresidiuresis. Selanjutnya, semasa bersenam, terdapat pengagihan semula VP yang berlalu dari tempat tidur vaskular ke interstitium otot, disebabkan oleh peningkatan tekanan osmotik tisu dan tekanan hidrostatik kapilari yang lebih besar. Kedua-dua mekanisme ini menunjukkan bahawa, pada atlet sudah terbiasa dengan "Ketinggian tinggi, isipadu plasma dapat menurun dengan ketara semasa latihan berat yang dilakukan di hipoksia.
Rangsangan hipoksia (semula jadi atau buatan) dengan jangka masa yang mencukupi menghasilkan peningkatan nyata dalam jisim eritrosit, walaupun dengan kebolehubahan individu tertentu. Untuk meningkatkan prestasi, bagaimanapun, penyesuaian periferal lain cenderung campur tangan, seperti peningkatan kemampuan tisu otot untuk mengekstrak dan menggunakan oksigen. Pernyataan ini berlaku baik dalam subjek yang tidak aktif dan juga atlet, selagi yang terakhir dapat berlatih dengan beban kerja dengan intensiti yang cukup untuk terus bersaing.
Sebagai kesimpulan, dapat ditegaskan bahawa pendedahan kepada keadaan iklim yang berbeza dari keadaan biasa merupakan peristiwa yang menegangkan bagi organisma; ketinggian tinggi merupakan cabaran bukan sahaja bagi pendaki gunung tetapi juga untuk ahli fisiologi dan doktor.