fysiologi af træning

Erythropoietin og højde træning

Fjerde del

ERYTHROPOIETIN (EPO), FAKTOR INDLEDET AF HYPOSIEN (HIF) OG HYPERTENTILATION

EPO har længe været anerkendt som den fysiologiske regulator for produktion af røde blodlegemer. Det produceres hovedsageligt i nyren som reaktion på hypoxi og koboltchlorid.

De fleste celler, der er udsat for hypoxi, er i en hvilende tilstand, hvilket reducerer mRNA-syntese med ca. 50-70%. Nogle gener, som den faktor der induceres af hypoxi, stimuleres i stedet.

HIF er et protein indeholdt i cellekernen, der spiller en fundamental rolle i gentranskription som reaktion på hypoxi. Det er faktisk en transkriptionsfaktor, der koder for proteinerne, der er involveret i den hypoxiske reaktion, og er grundlæggende for syntesen af ​​erythropoietin.

Under hypoxiske forhold er iltfølerbanen (for mange celler repræsenteret af cytokrom aa3) blokeret, derfor øges HIF. Begivenhederne, som finder sted nedstrøms for sensoren for at aktivere ekspressionen af ​​EPO-genet, kræver en ny proteinsyntese og fremstillingen af ​​specifikke transkriptionsfaktorer. Transkription af EPO genet på kromosomet begynder i kernen.

EPO-niveauer i hypoxiske tilstande stiger signifikant ved 3000 m efter 114 minutter og ved 4000 m efter 84 minutter. Gennemsnitsværdierne går fra 16, 0 til 22, 5 mU / ml (3.000 m) og fra 16, 7 til 28, 0 mU / ml (4.000 m). Ved slutningen af ​​den hypoxiske stimulus fortsætter EPO-niveauerne at stige i ca. 1, 5 timer og 3 timer og derefter falde med en gennemsnitlig halveringstid på ca. 5, 2 timer.

Hyperventilation opstår i hvile allerede ved ca. 3400 m (i forhold til den nåede højde). Akut hypoxi stimulerer kemoreceptorer (især carotidglomer), følsomme over for sænkning af PO2 i arterielt blod, hvilket kan øge ventilation op til omkring 65%.

Efter et par dage ved høj højde er den såkaldte "ventilatoracclimatisering" etableret, karakteriseret ved en tydelig stigning i lungeventilation i ro.

Fysisk træning, både i akut og kronisk hypoxi, bestemmer hyperventilering meget højere end på havniveau; årsagen vil blive fundet i en stigning i aktiviteten af ​​kemoreceptorer og respiratoriske centre forårsaget af det reducerede partialtryk af O2.

Endelig skal det bemærkes, at energikostnaden for lungeventilationen øges i højden på grund af hyperventilering. Faktisk, som rapporteret i undersøgelser foretaget af Mognoni og La Fortuna i 1985, i højder varierende mellem 2300 og 3500 m, blev en energikostnad for lungeventilation fundet 2, 4 til 4, 5 gange højere end ved havniveau (med samme indsats ).

Gennemsnitsværdien af ​​blodets pH i normoxiske forhold er 7, 4. Den hyperventilation, der forekommer i opstigning ved høj højde, ud over at have en virkning at øge mængden af ​​ilt, der er tilgængeligt for væv, forårsager en stigning i elimineringen af ​​carbondioxid ved udløb. Den efterfølgende nedgang i CO2-blodkoncentrationen fører til et skift i blodets pH i forhold til alkalinitet, hvilket stiger til værdier på 7, 6 (respiratorisk alkalose).

Blodens pH påvirkes af blodkoncentrationen af ​​bicarbonationer [HCO3-], som repræsenterer kroppens alkaliske reserve. For at kompensere for respiratorisk alkalose, øger kroppen i løbet af akklimatiseringen udskillelsen af ​​bicarbonation med urinen, hvilket bringer blodets pH-værdier tilbage til normal. Denne kompensationsmekanisme for den respiratoriske alkalose, der forekommer i individet, perfekt akklimatiseret, har som følge heraf reduktionen af ​​den alkaliske reserve, derfor af blodets bufferkraft overfor for eksempel den mælkesyre, der frembringes under træning. Det er faktisk kendt, at der i den akklimatiserede er en betydelig reduktion i "mælkekapaciteten".

Efter ca. 15 dage ved høj højde er der en progressiv stigning i koncentrationen af ​​røde blodlegemer i det cirkulerende blod (poliglobuli), jo mere markerede jo højere højden og nåede maksimumsværdierne efter ca. 6 uger. Dette fænomen repræsenterer et yderligere forsøg i kroppen til at kompensere for de negative virkninger af hypoxi. Faktisk forårsager det reducerede partialtryk af ilt i arterielt blod en forøget sekretion af hormonet erythropoietin, der stimulerer knoglemarven til at øge antallet af røde blodlegemer for at tillade hæmoglobinet indeholdt i dem at bære en større mængde O2 til stoffer. Desuden øges sammen med de røde blodlegemer koncentrationen af ​​hæmoglobin [Hb] og værdien af ​​hæmatokriten (Hct), dvs. den procentuelle mængde blodceller i forhold til dets flydende del (plasma). Forøgelsen af ​​hæmoglobinkoncentrationer [Hb] er i modsætning til reduktionen af ​​PO2 og kan ved lange ophold ved høje højder stige med 30-40%.

Selv O2-mætningen af ​​hæmoglobin undergår ændringer med højde, fra en mætning på ca. 95% til havs til 85% mellem 5000 og 5500 m højde. Denne situation skaber alvorlige problemer med transport af ilt til væv, især under muskulært arbejde.

Under stimulering af akut hypoxi øges hjertefrekvensen, for at kompensere med et større antal slag per minut, den lavere tilgængelighed af oxygen, mens den systoliske rækkevidde falder (dvs. mængden af ​​blod, som hjertet pumper ved hvert slag falder). Ved kronisk hypoxi vender hjertefrekvensen tilbage til normale værdier.

Den maksimale indsats hjertefrekvens gennemgår akut hypoxi en begrænset reduktion og næppe påvirket af højden. I det akklimatiserede emne er den maksimale indsatspuls dog meget reduceret i forhold til den nåede højde.

Eks .: MAX indsatsniveau på havniveau: 180 slag pr. Minut

MAX FC indsats ved 5000 m: 130-160 slag pr. Minut

Systemisk blodtryk viser en forbigående forøgelse af akut hypoxi, mens det i det akklimatiserede emne svarer til de værdier, der er registreret på havniveau.

Hypoxi ser ud til at udøve en direkte virkning på pulmonale arterie musklerne, hvilket forårsager vasokonstriktion og forårsager en signifikant stigning i arterielt tryk i lungekvarteret.

Konsekvenserne af højde på metabolisme og præstationsevne kan ikke let skematiseres. Der er faktisk flere variabler, der skal overvejes, relateret til individuelle karakteristika (fx alder, sundhedsforhold, opholdstid, træningsforhold og højdevaner, type sportsaktivitet) og miljømæssige (f.eks. højden af ​​det område, hvor tjenesten udføres, klimatiske forhold).

De, der går til bjergene, skal overveje sammen med problemerne i højden, de mulige meteorologiske variationer (og især temperaturen), der er ansvarlige for den accentuering af forstyrrelser forårsaget af hypoxi. Hypoxi forårsager flere funktionelle anomalier på det nervøse væv, hvoraf de psykiske og adfærdsmæssige ændringer er ganske hyppige blandt dem, der udøver fysisk aktivitet i bjergene, selv i beskedne højder. Disse lidelser kan karakteriseres af både eufori og depression af humør forbundet med apati og asteni. Disse humørsvingninger begynder at manifestere sig selv, ifølge Zchislaw Ryn, allerede i relativt lave højder (1500-2500 meter asl), siden de første dage i deres ophold i bjergene fortsætter de et par timer eller dage og forsvinder spontant. Ryn selv mener, at disse lidelser i nogle tilfælde kan være permanente.

Hvad angår virkningerne på energi metabolisme, kan det siges, at hypoxi forårsager en begrænsning både på niveau af aerob og anaerobe processer. Faktisk er det kendt, at den maksimale aerob effekt (VO2max) både i akut og kronisk hypoxi falder proportionelt med stigende højde. Men op til ca. 2500 m højde forbedrer den atletiske præstation i nogle sportspræstationer, som f.eks. 100 m løb og 200 m, eller lancerings- eller hoppekonkurrencer (hvor aerobiske processer ikke påvirkes) en smule. Dette fænomen er forbundet med reduktionen i lufttætheden, hvilket giver en lille energibesparelse.

Mælkesyrekapaciteten efter maksimal indsats ved akut hypoxi ændres ikke med hensyn til havniveau. Efter akklimatisering gennemgår den i stedet en tydelig reduktion, sandsynligvis på grund af faldet i organismens bufferkraft i kronisk hypoxi. Under disse betingelser vil akkumuleringen af ​​mælkesyre forårsaget af maksimal fysisk træning føre til en overdreven forsuring af organismen, som ikke kunne pufres af den reducerede alkaliske reserve på grund af akklimatisering.

Generelt kræver udflugter op til 2000 m over havets overflade ikke særlige forholdsregler for folk med god sundhed og træning. I tilfælde af særligt krævende udflugter er det værd at nå højden dagen før, for at give kroppen mulighed for at tilpasse højden (som kan forårsage takykardi og moderat tachypnea) for at tillade fysisk aktivitet uden overdreven træthed.

Når man planlægger at nå højder mellem 2000 og 2700 m, adskiller de forholdsregler, der skal følges, ikke meget fra de foregående. Det anbefales kun en periode med tilpasning til højden lidt længere (2 dage) før man starter en udflugt eller i Alternativt nå webstedet gradvis, eventuelt med dine egne fysiske ressourcer, ved at starte vandretur fra en højde, der ligger tæt på dem, hvor du normalt bliver.

Hvis du laver udfordrende udflugter på flere dage i højder fra 2700 til 3200 m overalt, skal stigninger opdeles i flere dage, programmering af en klatring til maksimal højde efterfulgt af genindtræden i lavere højder.

Tempoet i vandreture under udflugter skal være konstant og med lav intensitet for at undgå fænomener, der begynder at udløse træthed på grund af akkumulering af mælkesyre.

Vi skal også altid huske på, at selv i højder over 2300 m er det praktisk talt umuligt at understøtte træningsforløb med samme intensitet som havniveauet, og med øget højde reduceres øvelsens intensitet proportionalt. På højder omkring 4000 m kan f.eks. Langrendsløftere modstå træningsbelastninger på omkring 40% af VO2 max i forhold til dem på havniveau, der er omkring 78% af VO2 max. Over 3200 m anbefales udfordringer, der varer flere dage, at opholde sig på højder på mindre end 3000 m i en periode fra et par dage til en uge, tiden for akklimatisering for at undgå eller i det mindste reducere de fysiske problemer, der produceres af hypoxi.

Det er nødvendigt at forberede udflugt med en træning, der passer til intensiteten og vanskeligheden ved udflugten, for ikke at risikere at fare for ens egen sikkerhed og for dem, der ledsager os, såvel som for enhver redningsmand.

Bjerget er et ekstraordinært miljø, hvor det er muligt at opleve mange aspekter og overlade sig til unikke og personlige oplevelser, såsom den intime tilfredshed med at have med egne midler krydset og nået magiske steder og nyder fantastiske naturmiljøer, langt fra kaos og forurening. af byerne.

I slutningen af ​​en krævende udflugt får de følelser af velvære og sindsro, der ledsager os, til at glemme de vanskeligheder, ulemper og farer, som vi nogle gange står overfor.

Man må altid huske på, at risiciene i bjergene kan multipliceres med miljøets særlige og ekstreme egenskaber (højde, klima, geomorfologiske egenskaber), så enkle vandreture i skoven eller krævende stigninger skal altid planlægges i overensstemmelse hermed og i forhold til fysiske forhold og den tekniske forberedelse af hver deltager, organisere sig ansvarligt og efterlade unødige konkurrencer.

Samlet set tyder undersøgelserne derfor på, at der efter akklimatisering er en signifikant stigning i hæmoglobin (Hb) og hæmatokrit (Hct), de to enkleste og mest studerede parametre. Når vi går ind i detaljerne, indser vi imidlertid, at resultaterne er langt fra univocal, både på grund af de forskellige protokoller, der anvendes og på grund af tilstedeværelsen af ​​"confounding" -faktorer. Det er for eksempel kendt, at akklimatisering til hypoxi forårsager en reduktion i plasmavolumen (VP) og følgelig en relativ stigning i Hct-værdier. Denne proces kan skyldes et tab af proteiner fra plasmaet, en stigning i kapillærpermeabilitet, dehydrering eller en stigning i diuresidiuresi. Under fysisk træning er der desuden en omfordeling af VP, der passerer fra vaskulærlejet til muskelinterstitiumet på grund af en forøgelse i vævs-osmotisk tryk og et større kapillært hydrostatisk tryk. Disse to mekanismer tyder på, at i atleter allerede akklimatiseret til høj højde, kan plasmavolumenet reduceres væsentligt under anstrengende øvelser udført i hypoxi.

Den hypoxiske stimulus (naturlig eller kunstig) af tilstrækkelig varighed frembringer derfor en reel forøgelse af den røde cellemasse, omend med en vis individuel variabilitet. For at forbedre ydeevnen er det dog sandsynligt, at andre perifere tilpasninger vil forekomme, såsom en større evne af muskelvævet til at ekstrahere og bruge ilt. Denne erklæring gælder både i stillesiddende emner og i atleter, så længe de formår at træne med arbejdsbyrder af tilstrækkelig intensitet for at forblive konkurrencedygtige.

Afslutningsvis kan det fastslås, at udsættelse for klimaforhold, der er forskellige fra de sædvanlige, udgør en stressende begivenhed for organismen; høj højde er en udfordring ikke kun for bjergbestigeren, men også for fysiologen og lægen.

"123456»

Redigeret af: Lorenzo Boscariol