Erytropoetín a výškový tréning

Štvrtá časť

Erytropoetín (EPO), faktor vyvolaný „hypoxiou (HIF) a hyperventiláciou

EPO je už dlho uznávaný ako fyziologický regulátor tvorby červených krviniek. Vyrába sa predovšetkým v obličkách v reakcii na hypoxiu a chlorid kobaltu.
Väčšina buniek vystavených hypoxii sa dostala do stavu pokoja, čo znižuje syntézu mRNA asi o 50-70%. Niektoré gény, ako napríklad faktor vyvolaný hypoxiou, sa namiesto toho stimulujú.
HIF je proteín obsiahnutý v jadre bunky, ktorý hrá zásadnú úlohu v transkripcii génov v reakcii na „hypoxiu. Je to v skutočnosti transkripčný faktor, ktorý kóduje proteíny zapojené do hypoxickej reakcie a je zásadný pre syntézu erytropoetínu“.

V hypoxických podmienkach je dráha senzora kyslíka (pre mnohé bunky je reprezentovaná cytochrómom aa3) zablokovaná, takže sa zvyšuje HIF. Udalosti, ktoré nastanú za senzorom, aby aktivovali expresiu génu EPO, vyžadujú novú syntézu proteínov a produkciu špecifických transkripčných faktorov. V jadre začína transkripcia génu EPO na chromozóme.

Hladiny EPO za hypoxických podmienok sa výrazne zvyšujú na 3 000 m po 114 minútach a na 4 000 m po 84 minútach. Priemerné hodnoty sa pohybujú od 16,0 do 22,5 mU / ml (3 000 m) a od 16,7 do 28,0 mU / ml (4 000 m). Na konci hypoxického stimulu hladiny EPO naďalej rastú asi 1,5 hodiny a 3 hodiny a potom klesajú s priemerným polčasom asi 5,2 hodiny.
K hyperventilácii dochádza v pokoji už od 3 400 m (v pomere k dosiahnutej nadmorskej výške). Akútna hypoxia stimuluje chemoreceptory (najmä karotidové glomy), citlivé na zníženie PO2 v arteriálnej krvi, čo môže spôsobiť zvýšenie ventilácie až na asi 65%.
Po niekoľkých dňoch pobytu vo vysokých nadmorských výškach sa zavedie takzvaná „ventilačná aklimatizácia“, ktorá sa vyznačuje evidentným zvýšením pľúcnej ventilácie v pokoji.
Fyzické cvičenia, v akútnej aj chronickej hypoxii, spôsobujú hyperventiláciu oveľa vyššiu ako na úrovni hladiny mora; príčinu možno nájsť vo zvýšení aktivity chemoreceptorov a respiračných centier spôsobenej zníženým parciálnym tlakom O2.
Nakoniec je potrebné poznamenať, že náklady na energiu pri pľúcnej ventilácii sa zvyšujú v nadmorskej výške v dôsledku hyperventilácie. V skutočnosti podľa toho, čo bolo uvedené v štúdiách Mognoniho a La Fortunu v roku 1985, v rôznych nadmorských výškach medzi 2300 a 3500 m boli zistené náklady na pľúcnu ventiláciu 2,4 až 4,5 krát vyššie ako na úrovni mora (s rovnakým úsilím).
Priemerná hodnota pH krvi za normoxických podmienok je 7,4. Hyperventilácia, ktorá sa objavuje pri vzostupe vo vysokej nadmorskej výške, okrem toho, že má vplyv na zvýšenie množstva kyslíka dostupného pre tkanivá, spôsobuje zvýšenie eliminácie oxidu uhličitého s výdychom. Následné zníženie koncentrácie CO2 v krvi spôsobuje posun pH krvi smerom k zásaditosti, zvyšujúci sa až na hodnoty 7,6 (respiračná alkalóza).

Na pH krvi vplýva koncentrácia bikarbonátových iónov v krvi [HCO3-], ktoré predstavujú zásaditú rezervu tela. Na kompenzáciu respiračnej alkalózy telo počas aklimatizácie zvyšuje vylučovanie iónov bikarbonátu močom, čím prináša hodnoty pH krvi. Tento mechanizmus kompenzácie respiračnej alkalózy, ku ktorému dochádza u dokonale aklimatizovaného subjektu, má za následok zníženie alkalickej rezervy, a teda pufračnej sily krvi, napríklad voči produkcii kyseliny mliečnej. počas telesného cvičenia. V skutočnosti je známe, že v aklimatizovanej verzii dochádza k výraznému zníženiu „kapacity mliečnych kyselín“.
Asi po 15 dňoch pobytu v nadmorskej výške dochádza k postupnému zvyšovaniu koncentrácie červených krviniek v cirkulujúcej krvi (polyglobulia), čím výraznejšie, tým vyššia je nadmorská výška, pričom maximálne hodnoty dosahuje približne po 6 týždňoch. Tento jav predstavuje ďalší pokus organizmu o kompenzáciu negatívnych účinkov hypoxie. V skutočnosti znížený parciálny tlak kyslíka v arteriálnej krvi spôsobuje „zvýšenú sekréciu hormónu erytropoetínu, ktorý stimuluje kostnú dreň k zvýšeniu počtu červených krviniek, aby hemoglobín v nich obsiahnutý mohol transportovať väčšie množstvo. O2 do tkanín. Okrem toho sa spolu s červenými krvinkami zvyšuje aj koncentrácia hemoglobínu [Hb] a hodnota hematokritu (Hct), čo je percentuálny objem krviniek vzhľadom na jeho tekutú časť (plazmu). Zvýšenie koncentrácie hemoglobínu [Hb], je proti znižovaniu PO2 a počas dlhých pobytov vo vysokých nadmorských výškach sa môže zvýšiť o 30-40%.

Dokonca aj saturácia hemoglobínu O2 prechádza s nadmorskou výškou v rozmedzí od nasýtenia asi 95% na hladine mora do 85% v nadmorskej výške 5 000 až 5 500 m. Táto situácia spôsobuje vážne problémy s transportom kyslíka do tkanív., Najmä počas svalová práca.
Na podnet akútnej hypoxie sa srdcová frekvencia zvyšuje, aby sa kompenzovala vyšším počtom úderov za minútu, nižšou dostupnosťou kyslíka, pričom klesá systolický zdvih (tj. Znižuje sa množstvo krvi, ktoré srdce pumpuje pri každom údere). Pri chronickej hypoxii sa srdcová frekvencia vráti na normálne hodnoty.

V dôsledku akútnej hypoxie dochádza k obmedzenému zníženiu maximálnej srdcovej frekvencie z cvičenia, ktorá je len málo ovplyvnená nadmorskou výškou. U aklimatizovaného subjektu je však maximálna srdcová frekvencia z cvičenia veľmi znížená v závislosti od dosiahnutej nadmorskej výšky.

Napr .: MAX F.C. z úsilia na hladine mora: 180 úderov za minútu
MAX F.C. z námahy na 5 000 m: 130-160 úderov za minútu

Systémový arteriálny tlak vykazuje prechodný nárast akútnej hypoxie, zatiaľ čo u aklimatizovaného subjektu sú hodnoty podobné hodnotám zaznamenaným na hladine mora.
Zdá sa, že hypoxia pôsobí priamo na svaly pľúcnych artérií, spôsobuje vazokonstrikciu a spôsobuje výrazné zvýšenie arteriálneho tlaku v pľúcnom okrese.
Dôsledky nadmorskej výšky na metabolizmus a výkonnostné schopnosti sa nedajú ľahko zhrnúť, v skutočnosti je potrebné vziať do úvahy niekoľko premenných, spojených s individuálnymi charakteristikami (napr. Vek, zdravotný stav, dĺžka pobytu, tréningové podmienky a výškové návyky, druh športovej aktivity) a podmienky prostredia (napr. nadmorská výška regiónu, kde sa výkon vykonáva, klimatické podmienky).

Tí, ktorí idú do hôr, musia spolu s problémami spojenými s nadmorskou výškou zvážiť možné meteorologické odchýlky (a predovšetkým teplotu) zodpovedné za zvýraznenie porúch spôsobených hypoxiou. Hypoxia spôsobuje rôzne funkčné anomálie nervového tkaniva, vrátane psychické zmeny a zmeny správania sú pomerne časté u tých, ktorí vykonávajú fyzickú aktivitu v horách, dokonca aj v skromných nadmorských výškach. Tieto poruchy je možné charakterizovať ako eufóriou, tak aj depresiou nálady spojenou s apatiou a asténiou. Podľa Zchislawa Ryna sa tieto zmeny nálady začínajú prejavovať v relatívne nízkych nadmorských výškach (1 500-2 500 metrov nad morom) od prvých dní pobytu. v horách vydržte niekoľko hodín alebo niekoľko dní a spontánne zmiznite. Sám Ryn sa domnieva, že v niektorých prípadoch môžu byť tieto poruchy trvalé.
Pokiaľ ide o účinky na energetický metabolizmus, možno povedať, že hypoxia spôsobuje obmedzenie na úrovni aeróbnych aj anaeróbnych procesov. Je známe, že pri akútnej aj chronickej hypoxii maximálny aeróbny výkon (VO2max) klesá úmerne so zvyšovaním Do približne 2 500 m sa však mierne zlepšuje športový výkon pri niektorých športových výkonoch, napríklad pri behoch na 100 m a 200 m alebo pri vrhačských alebo skokanských súťažiach (v ktorých nie sú ovplyvnené aeróbne procesy). Tento jav je spojený so znížením vzduchu. hustota, ktorá umožňuje miernu úsporu energie.
Kapacita laktokyseliny po maximálnom úsilí pri akútnej hypoxii sa vzhľadom na hladinu mora nemení. Po aklimatizácii naopak dochádza k evidentnej redukcii, pravdepodobne v dôsledku zníženia pufračnej kapacity organizmu pri chronickej hypoxii. V skutočnosti by v týchto podmienkach akumulácia kyseliny mliečnej spôsobená maximálnym fyzickým cvičením viedla k nadmernému prekysleniu organizmu, ktorý by nemohol byť vyrovnaný zníženou zásaditou rezervou v dôsledku aklimatizácie.
Výlety do nadmorskej výšky 2 000 m spravidla nevyžadujú osobitné opatrenia pre subjekty v dobrom zdravotnom stave a v tréningových podmienkach. V prípade obzvlášť náročných výletov je vhodné dosiahnuť výšku deň vopred, aby sa telo dokázalo minimálne prispôsobiť nadmorskej výške (čo môže spôsobiť miernu tachykardiu a tachypnoe), aby sa umožnila fyzická aktivita bez nadmerná únava.
Keď máte v úmysle dosiahnuť nadmorskú výšku od 2 000 do 2 700 m, preventívne opatrenia, ktoré je potrebné dodržať, sa príliš nelíšia od predchádzajúcich, odporúča sa iba mierne dlhšie prispôsobenie sa nadmorskej výške (2 dni) pred začiatkom exkurzie alebo v alternatíva, ako sa k lokalite dostať postupne, prípadne s vlastnými fyzickými zdrojmi, a začať exkurziu z nadmorskej výšky, ktorá je blízka výškam, v ktorých sa obvykle zdržiavate.
Ak absolvujete náročné viacdenné túry vo výškach od 2 700 do 3 200 m n. M., Musíte si výstupy rozdeliť na niekoľko dní a naplánovať si výstup do maximálnej výšky, po ktorom budete nasledovať návrat do nižších nadmorských výšok.
Tempo chôdze počas výletov musí byť konštantné a nízkej intenzity, aby sa predišlo fenoménu únavy v dôsledku hromadenia kyseliny mliečnej.
Je tiež vždy potrebné mať na pamäti, že už vo výškach nad 2 300 m je udržanie tréningu v rovnakej intenzite ako na úrovni hladiny mora prakticky nemožné a s nárastom nadmorskej výšky sa intenzita cvičení proporcionálne znižuje. Napríklad vo výškach okolo 4000 m môžu bežkári vydržať tréningovú záťaž okolo 40% maxima VO2 v porovnaní s morom, ktoré je okolo 78% maxima VO2. Nad 3200 m, náročné niekoľkodňové výlety, odporúčame pobyt v nadmorských výškach pod 3000 m po dobu v rozmedzí od niekoľkých dní do 1 týždňa, čas na aklimatizáciu je užitočný na zamedzenie alebo aspoň zníženie fyzických problémov spôsobených hypoxiou.
Na exkurziu je potrebné pripraviť sa primeraným školením na intenzitu a ťažkosti exkurzie, aby nehrozilo ohrozenie vlastnej bezpečnosti a bezpečnosti sprevádzajúcich nás, ako aj prípadných záchranárov.
Hora je mimoriadnym prostredím, v ktorom je možné zažiť mnoho aspektov, pričom sa oddáte jedinečným a osobným zážitkom, ako je napríklad intímne uspokojenie z toho, že ste vlastnými prostriedkami prešli a dosiahli magické miesta, užívate si nádherné prírodné prostredie, ďaleko od chaosu a znečistenie. Niektoré mestá.
Na konci „náročnej exkurzie“ nás pocit pohody a vyrovnanosti, ktorý nás sprevádza, núti zabudnúť na útrapy, nepohodlia a nebezpečenstvá, s ktorými sme sa niekedy stretli.
Vždy treba mať na pamäti, že riziká v horách môžu byť znásobené konkrétnymi a extrémnymi charakteristikami samotného prostredia (nadmorská výška, podnebie, geomorfologické charakteristiky), takže jednoduché prechádzky lesom alebo náročné túry je potrebné vždy naplánovať a primerané fyzickým podmienkam a technickej príprave každého účastníka, zodpovedne sa organizovať a nechať bokom zbytočné súťaže.
Štúdie celkovo naznačujú, že po aklimatizácii dochádza k významnému zvýšeniu hemoglobínu (Hb) a hematokritu (Hct), dvoch najjednoduchších a najviac študovaných parametrov. Uvedomuje si, že výsledky sú čokoľvek, ale nie jednoznačné, a to z dôvodu odlišných používané protokoly a kvôli prítomnosti „mätúcich“ faktorov. Je napríklad známe, že aklimatizácia na hypoxiu spôsobuje zníženie objemu plazmy (PV) a následne relatívne zvýšenie hodnôt Hct. Tento proces môže byť spôsobený stratou plazmatických bielkovín, zvýšením kapilárnej priepustnosti, dehydratáciou alebo zvýšením diurézidiurézy. Okrem toho počas cvičenia dochádza k redistribúcii VP, ktorá prechádza z cievneho lôžka do svalového interstícia, v dôsledku zvýšenia osmotického tlaku tkaniva a väčšieho kapilárneho hydrostatického tlaku. Tieto dva mechanizmy naznačujú, že u športovcov, ktorí sa už aklimatizovali na „Vysoká nadmorská výška, objem plazmy sa môže výrazne znížiť počas namáhavých cvičení vedených pri hypoxii.
Hypoxický stimul (prirodzený alebo umelý) primeraného trvania preto spôsobuje skutočné zvýšenie hmotnosti erytrocytov, aj keď s určitou individuálnou variabilitou. Aby sa však zlepšil výkon, pravdepodobne zasiahnu ďalšie periférne úpravy, ako napríklad zvýšená schopnosť svalového tkaniva extrahovať a používať kyslík. Toto tvrdenie platí tak pre sedavé subjekty, ako aj pre športovcov, pokiaľ sú títo schopní trénovať s pracovným zaťažením primeranej intenzity, aby zostali konkurencieschopní.
Na záver je možné potvrdiť, že vystavenie sa klimatickým podmienkam odlišným od bežných predstavuje pre organizmus stresovú udalosť; vysoká nadmorská výška predstavuje výzvu nielen pre horolezca, ale aj pre fyziológa a lekára.