Latihan Erythropoietin dan ketinggian

Bahagian keempat

ERYTHROPOIETIN (EPO), FAKTOR YANG DISEDIAKAN OLEH HYPOSIA (HIF) DAN HYPERTENTILATION

EPO telah lama diiktiraf sebagai pengatur fisiologi pengeluaran sel darah merah. Ia dihasilkan terutamanya dalam buah pinggang sebagai tindak balas kepada hipoksia dan kobalt klorida.

Kebanyakan sel, yang terdedah kepada hipoksia, berada dalam keadaan tertutup, mengurangkan sintesis mRNA sebanyak 50-70%. Sesetengah gen, seperti faktor yang disebabkan oleh hipoksia, dirangsang sebaliknya.

HIF adalah protein yang terkandung dalam nukleus sel yang memainkan peranan asas dalam transkripsi gen sebagai tindak balas kepada hipoksia. Ia sebenarnya merupakan faktor transkripsi yang mengodkan protein yang terlibat dalam tindak balas hipoksia dan merupakan asas bagi sintesis erythropoietin.

Di bawah keadaan hipoksik, laluan sensor oksigen (untuk banyak sel diwakili oleh cytochrome aa3) disekat, oleh itu, HIF meningkat. Peristiwa-peristiwa yang berlaku di hilir sensor untuk mengaktifkan ekspresi gen EPO memerlukan sintesis protein baru dan pengeluaran faktor transkripsi khusus. Transkripsi gen EPO pada kromosom bermula di dalam nukleus.

Tahap EPO dalam keadaan hipoksik meningkat dengan ketara pada 3000 m selepas 114 minit dan pada 4000m selepas 84 minit. Nilai purata pergi 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 hypoxic, tahap EPO terus meningkat selama kira-kira 1.5 h dan 3 h dan kemudian berkurangan dengan separuh hayat purata kira-kira 5.2 jam.

Hyperventilation terjadi pada rehat sudah pada kira-kira 3400 m (berkadaran dengan ketinggian yang dicapai). Hipoksia akut merangsang chemoreceptors (khususnya karotid glomas), sensitif terhadap pengurangan PO2 dalam darah arteri, yang boleh meningkatkan pengudaraan sehingga kira-kira 65%.

Selepas beberapa hari di altitud tinggi, apa yang dipanggil "penyesuaian akustik ventilasi" ditubuhkan, dicirikan oleh peningkatan yang jelas dalam pengudaraan paru-paru berehat.

Latihan fizikal, baik dalam hipoksia akut dan kronik, menentukan hiperventilasi lebih tinggi daripada paras laut; punca itu akan dijumpai dalam peningkatan aktiviti chemoreceptors dan pusat pernafasan yang disebabkan oleh tekanan separa dikurangkan O2.

Akhirnya perlu diperhatikan bahawa kos tenaga pengudaraan paru-paru meningkat dalam ketinggian akibat hiperventilasi. Malah, seperti yang dilaporkan dalam kajian yang dijalankan oleh Mognoni dan La Fortuna pada tahun 1985, pada ketinggian yang berbeza-beza antara 2300 dan 3500 m, kos tenaga untuk pengudaraan paru-paru didapati 2.4 hingga 4.5 kali lebih tinggi daripada paras laut (dengan usaha yang sama ).

Nilai purata pH darah dalam keadaan normal ialah 7.4. Hiperventilasi yang muncul di kenaikan di ketinggian yang tinggi, selain mempunyai kesan meningkatkan jumlah oksigen yang tersedia pada tisu, menyebabkan peningkatan penghapusan karbon dioksida dengan tamat tempoh. Penurunan dalam kepekatan darah CO2 menyebabkan pergeseran pH darah ke alkali, meningkat kepada nilai 7.6 (alkalosis pernafasan).

PH darah dipengaruhi oleh kepekatan darah ion bikarbonat [HCO3-], yang mewakili rizab alkali badan. Untuk mengimbangi alkalosis pernafasan, semasa penyesuaian badan, tubuh meningkatkan penghasilan ion bikarbonat dengan air kencing, membawa nilai pH darah kembali normal. Mekanisme pampasan alkalosis pernafasan yang berlaku dalam subjek yang disesuaikan dengan sempurna telah mengakibatkan pengurangan rizab alkali, oleh itu daya penyebaran darah ke arah contohnya asid laktik yang dihasilkan semasa latihan. Adalah diketahui bahawa dalam penyesuaian ada pengurangan yang besar dalam "kapasiti laktik".

Selepas kira-kira 15 hari pada ketinggian yang tinggi terdapat peningkatan progresif dalam kepekatan sel darah merah dalam darah beredar (poliglobulia), semakin tinggi ketinggian yang lebih tinggi, mencapai nilai maksimum selepas kira-kira 6 minggu. Fenomena ini mewakili percubaan selanjutnya oleh badan untuk mengimbangi kesan negatif hipoksia. Malah, tekanan separa yang dikurangkan oksigen dalam darah arteri menyebabkan peningkatan rembesan hormon erythropoietin yang merangsang sumsum tulang untuk meningkatkan bilangan sel darah merah, untuk membolehkan hemoglobin terkandung di dalamnya, untuk membawa lebih banyak kuantiti O2 kepada kain. Di samping itu, sel-sel hemoglobin [Hb] dan nilai hematokrit (Hct) juga meningkat, iaitu jumlah peratusan sel darah yang berkaitan dengan bahagian cecairnya (plasma). Peningkatan konsentrasi hemoglobin [Hb] bertentangan dengan pengurangan PO2 dan, sepanjang masa yang panjang di ketinggian tinggi, boleh meningkat sebanyak 30-40%.

Malah tepu hemoglobin O2 mengalami perubahan dengan ketinggian, bermula dari ketepuan kira-kira 95% pada paras laut hingga 85% antara ketinggian 5000 dan 5500 m. Keadaan ini mencetuskan masalah serius dalam mengangkut oksigen ke tisu, terutamanya semasa kerja otot.

Di bawah rangsangan hipoksia akut peningkatan kadar denyutan jantung, untuk mengimbangi dengan lebih banyak denyutan per minit, ketersediaan oksigen yang lebih rendah, sementara rentang sistolik berkurang (iaitu jumlah darah yang jantungnya mengetuk pada setiap rentak menurun). Dalam hipoksia kronik kadar jantung kembali ke nilai normal.

Kadar denyut jantung maksimum disebabkan oleh hipoksia akut yang pengurangan terhad dan jarang dipengaruhi oleh ketinggian. Dalam subjek yang disesuaikan, sebaliknya, kadar denyut jantung maksimum sangat berkurang mengikut kadar ketinggian yang dicapai.

Contoh: MAX tahap usaha di paras laut: 180 denyutan seminit

Usaha MAX FC pada 5000 m: 130-160 denyutan seminit

Tekanan darah sistemik menunjukkan peningkatan sementara dalam hipoksia akut, manakala dalam subjek aklimatisasi nilai-nilai adalah sama dengan yang direkodkan di paras laut.

Hypoxia nampaknya bertindak secara langsung terhadap otot arteri paru-paru, menyebabkan vasoconstriction dan menyebabkan peningkatan ketara tekanan arteri di daerah pulmonari.

Akibat ketinggian ke atas metabolisme dan keupayaan prestasi tidak mudah dijangkakan, sebenarnya terdapat beberapa pemboleh ubah yang perlu dipertimbangkan, berkaitan dengan ciri-ciri individu (contohnya usia, keadaan kesihatan, masa tinggal, keadaan latihan dan kebiasaan ketinggian, jenis aktiviti sukan) dan persekitaran (contohnya ketinggian rantau di mana perkhidmatan itu dijalankan, keadaan cuaca).

Mereka yang pergi ke pergunungan harus mempertimbangkan bersama-sama dengan masalah yang berkaitan dengan ketinggian, variasi meteorologi yang mungkin (dan khususnya suhu), yang bertanggungjawab terhadap penekanan gangguan yang disebabkan oleh hipoksia. Hypoxia menyebabkan beberapa anomali fungsi pada tisu saraf, di mana perubahan psikik dan tingkah laku agak kerap di kalangan mereka yang menjalankan aktiviti fizikal di pergunungan, walaupun pada ketinggian yang sederhana. Gangguan ini boleh dicirikan oleh kedua-dua euforia dan kemurungan hati yang berkaitan dengan apathy dan asthenia. Perubahan mood ini mula menunjukkan diri mereka sendiri, menurut Zchislaw Ryn, yang berada pada ketinggian yang relatif rendah (1500-2500 meter), sejak hari-hari pertama mereka tinggal di pergunungan, mereka tetap beberapa jam atau hari, dan hilang secara spontan. Ryn sendiri percaya bahawa dalam beberapa kes, gangguan ini boleh kekal.

Mengenai kesan metabolisme tenaga, dapat dikatakan bahawa hipoksia menyebabkan batasan kedua-duanya pada tahap proses aerobik dan anaerob. Malah, diketahui bahawa, dalam hipoksia akut dan kronik, kuasa aerobik maksimum (VO2max) berkurangan secara berkadar dengan peningkatan ketinggian. Walau bagaimanapun, sehingga kira-kira 2500 m ketinggian, prestasi sukan dalam beberapa persembahan sukan, seperti larian 100 m dan larian 200 m, atau melancarkan atau melompat pertandingan (di mana proses aerobik tidak terjejas) bertambah sedikit. Fenomena ini dikaitkan dengan pengurangan ketumpatan udara yang membolehkan penjimatan tenaga sedikit.

Kapasiti asid laktik selepas usaha maksimal dalam hipoksia akut tidak berubah sehubungan dengan paras laut. Selepas penyesuaian bukannya ia mengalami pengurangan yang jelas, mungkin disebabkan oleh penurunan daya penahan organisme dalam hipoksia kronik. Dalam keadaan ini, sebenarnya, pengumpulan asid laktik yang disebabkan oleh senaman fizikal yang maksimal akan mengakibatkan pengasidan berlebihan organisma, yang tidak dapat dipertahankan oleh rizab alkali yang berkurang disebabkan penyesuaian.

Secara amnya, perjalanan sehingga 2000 m di atas paras laut tidak memerlukan langkah berjaga - jaga khusus untuk orang yang mempunyai kesihatan dan latihan yang baik. Dalam hal lawatan yang sangat menuntut, adalah penting untuk mencapai ketinggian hari sebelumnya, untuk membolehkan tubuh mempunyai penyesuaian minimum ke ketinggian (yang boleh menyebabkan tachycardia dan tachypnea sederhana), untuk membolehkan aktiviti fizikal tanpa keletihan yang berlebihan.

Apabila seseorang itu bercadang untuk mencapai ketinggian antara 2000 dan 2700 m, langkah berjaga-jaga yang harus diikuti tidak banyak berbeza daripada yang terdahulu, hanya satu tempoh penyesuaian untuk ketinggian lebih lama (2 hari) sebelum memulakan lawatan, atau Atau sampai ke tapak secara beransur-ansur, mungkin dengan sumber fizikal anda sendiri, dengan memulakan kenaikan dari ketinggian yang dekat dengan orang-orang yang biasanya anda tinggal.

Jika anda membuat lawatan mencabar beberapa hari di ketinggian dari 2700 hingga 3200 m asl, pendakian mesti dibahagikan kepada beberapa hari, memprogram pendakian ke altitud maksimum dan diikuti dengan masuk semula di ketinggian yang lebih rendah.

Kadar berjalan semasa lawatan mesti tetap dan intensiti rendah untuk mengelakkan fenomena awal keletihan akibat pengumpulan asid laktik.

Kita juga perlu sentiasa ingat bahawa walaupun pada ketinggian melebihi 2300 m, sesi latihan yang menyokong pada intensiti yang sama seperti di paras laut adalah mustahil praktikal, dan dengan peningkatan ketinggian intensiti latihan dikurangkan secara proporsional. Di ketinggian kira-kira 4000 m, contohnya, pemain ski merentas desa dapat menahan beban latihan sekitar 40% dari VO2 max berbanding dengan paras laut yang sekitar 78% dari VO2 max. Lebih 3200 m, kenaikan mencabar yang bertahan beberapa hari mengesyorkan tinggal di ketinggian kurang daripada 3000 m untuk tempoh masa antara beberapa hari hingga 1 minggu, masa untuk penyesuaian untuk mengelakkan atau sekurang-kurangnya mengurangkan masalah fizikal yang dihasilkan oleh hipoksia.

Adalah perlu untuk mempersiapkan perjalanan dengan latihan yang bersesuaian dengan keamatan dan kesukaran dari lawatan, agar tidak menimbulkan risiko membahayakan keselamatan diri sendiri dan orang-orang yang menemani kami, serta penyelamat.

Gunung ini adalah persekitaran luar biasa yang mana mungkin untuk mengalami banyak aspek, meninggalkan diri sendiri dengan pengalaman yang unik dan peribadi, seperti kepuasan yang intim dengan cara sendiri yang menyeberang dan mencapai tempat yang ajaib, menikmati persekitaran semula jadi yang indah, jauh dari kekacauan dan pencemaran. daripada bandar-bandar.

Pada akhir perjalanan yang menuntut, perasaan kesejahteraan dan ketenangan yang menemani kami membuat kami melupakan kesulitan, ketidaknyamanan dan bahaya yang kadang-kadang kami hadapi.

Perlu sentiasa diingat bahawa risiko di pergunungan dapat didarabkan oleh ciri-ciri tertentu dan ekstrim alam sekitar itu sendiri (ketinggian, iklim, ciri-ciri geomorfologi), jalan yang sangat mudah di hutan atau menuntut kenaikan mesti sentiasa dirancang sesuai dan berkadaran dengan keadaan fizikal dan persediaan teknikal setiap peserta, mengatur diri mereka secara bertanggungjawab dan menyisihkan pertandingan yang tidak perlu.

Secara keseluruhannya, kajian menunjukkan bahawa, selepas penyesuaian, terdapat peningkatan yang signifikan dalam hemoglobin (Hb) dan hematokrit (Hct), dua parameter paling mudah dan paling dikaji. Walau bagaimanapun, dengan perincian, kita menyedari bahawa hasilnya jauh dari yang tidak pasti, kedua-duanya kerana protokol yang digunakan dan disebabkan oleh faktor "membingungkan". Sebagai contoh, diketahui bahawa penyesuaian ke hipoksia menyebabkan pengurangan volum plasma (VP) dan akibatnya peningkatan relatif dalam nilai Hct. Proses ini mungkin disebabkan oleh kehilangan protein dari plasma, peningkatan ketelapan kapilari, dehidrasi atau peningkatan diursiidiur. Tambahan pula, semasa latihan fizikal, terdapat pengedaran semula VP yang lewat dari katil vaskular ke interstitium otot, disebabkan peningkatan tekanan osmotik tisu dan tekanan hidrostatik kapilari yang lebih besar. Kedua-dua mekanisme ini mencadangkan bahawa, pada atlet yang telah disesuaikan dengan ketinggian yang tinggi, jumlah plasma mungkin dikurangkan dengan ketara semasa latihan berat yang dilakukan dalam hipoksia.

Rangsangan hipoksik (semulajadi atau buatan) pada masa yang mencukupi menghasilkan peningkatan nyata dalam jisim sel merah, walaupun dengan variabiliti individu tertentu. Walau bagaimanapun, untuk meningkatkan prestasi, kemungkinan penyesuaian persisian lain akan berlaku, seperti keupayaan yang lebih besar pada bahagian tisu otot untuk mengekstrak dan menggunakan oksigen. Pernyataan ini benar sama ada dalam mata pelajaran menengah dan dalam atlet, selagi mereka berjaya melatih dengan beban kerja yang cukup intensiti untuk kekal berdaya saing.

Sebagai kesimpulan, boleh dinyatakan bahawa pendedahan kepada keadaan iklim yang berbeza dari yang biasa mewakili peristiwa tekanan untuk organisma; Ketinggian tinggi adalah satu cabaran bukan sahaja untuk pendaki tetapi juga untuk ahli fisiologi dan doktor.