Четвертая часть
ЭРИТРОПОЭЕТИН (ЭПО), ФАКТОР, ИНДУЦИРОВАННЫЙ ГИПОЗИЕЙ (HIF) И ГИПЕРТЕНТИЛЯЦИЕЙ
EPO уже давно признан физиологическим регулятором производства эритроцитов. Вырабатывается главным образом в почках в ответ на гипоксию и хлорид кобальта.
Большинство клеток, подверженных гипоксии, находятся в состоянии покоя, снижая синтез мРНК примерно на 50-70%. Вместо этого стимулируются некоторые гены, такие как фактор, вызванный гипоксией.
HIF представляет собой белок, содержащийся в ядре клетки, который играет фундаментальную роль в транскрипции генов в ответ на гипоксию. Фактически это транскрипционный фактор, который кодирует белки, участвующие в гипоксическом ответе, и является фундаментальным для синтеза эритропоэтина.
В условиях гипоксии путь кислородного сенсора (для многих клеток представлен цитохромом аа3) блокируется, поэтому HIF увеличивается. События, которые происходят ниже сенсора для активации экспрессии гена ЕРО, требуют нового синтеза белка и продукции специфических факторов транскрипции. Транскрипция гена ЭПО на хромосоме начинается в ядре.
Гипервентиляция происходит в состоянии покоя уже на высоте около 3400 м (пропорционально достигнутой высоте). Острая гипоксия стимулирует хеморецепторы (в частности каротидные клубки), чувствительные к снижению PO2 в артериальной крови, что может увеличить вентиляцию примерно до 65%.
Через несколько дней на большой высоте устанавливается так называемая «вентиляционная акклиматизация», характеризующаяся очевидным увеличением легочной вентиляции в покое.
Физические упражнения, как при острой, так и при хронической гипоксии, определяют гипервентиляцию намного выше, чем на уровне моря; причина может быть найдена в увеличении активности хеморецепторов и дыхательных центров, вызванном снижением парциального давления O2.
В заключение следует отметить, что энергетические затраты на легочную вентиляцию увеличиваются на высоте из-за гипервентиляции. Фактически, как сообщалось в исследованиях, проведенных Mognoni и La Fortuna в 1985 году, на высотах, варьирующихся между 2300 и 3500 м, было установлено, что затраты энергии на вентиляцию легких в 2, 4-4, 5 раза выше, чем на уровне моря (с тем же усилием ).
Среднее значение рН крови в нормоксических условиях составляет 7, 4. Гипервентиляция, возникающая при подъеме на большой высоте, в дополнение к эффекту увеличения количества кислорода, доступного тканям, вызывает увеличение выведения углекислого газа с выдохом. Последующее падение концентрации СО2 в крови приводит к сдвигу рН крови в сторону щелочности, увеличиваясь до значений 7, 6 (респираторный алкалоз).
На pH крови влияет концентрация бикарбонат-ионов в крови [HCO3-], которые представляют собой щелочной резерв организма. Чтобы компенсировать респираторный алкалоз, во время акклиматизации организм увеличивает экскрецию бикарбонат-иона с мочой, возвращая значения рН крови к норме. Этот механизм компенсации респираторного алкалоза, который возникает у субъекта, полностью акклиматизировался, как следствие, к уменьшению щелочного резерва, следовательно, буферной способности крови, например, к молочной кислоте, вырабатываемой во время тренировки. На самом деле известно, что у акклиматизированных наблюдается значительное снижение «молочной способности».
Примерно через 15 дней на большой высоте наблюдается постепенное увеличение концентрации эритроцитов в циркулирующей крови (полиглобулия), чем больше отмечается, тем выше высота, достигая максимальных значений примерно через 6 недель. Это явление представляет собой еще одну попытку организма компенсировать негативные последствия гипоксии. Фактически, пониженное парциальное давление кислорода в артериальной крови вызывает повышенную секрецию гормона эритропоэтина, который стимулирует костный мозг к увеличению количества эритроцитов, что позволяет содержащемуся в них гемоглобину переносить большее количество О2 к тканям. Кроме того, вместе с эритроцитами также увеличивается концентрация гемоглобина [Hb] и значение гематокрита (Hct), то есть процентное содержание объема клеток крови по отношению к его жидкой части (плазме). Увеличение концентрации гемоглобина [Hb] противоположно снижению PO2 и при длительном пребывании на больших высотах может увеличиваться на 30-40%.
Даже насыщение кислородом гемоглобина претерпевает изменения с высотой, варьируясь от насыщения около 95% на уровне моря до 85% между 5000 и 5500 м над уровнем моря. Эта ситуация создает серьезные проблемы при транспортировке кислорода к тканям, особенно во время мышечной работы.
Под воздействием острой гипоксии сердечный ритм увеличивается, чтобы компенсировать большее количество ударов в минуту, меньшую доступность кислорода, в то время как систолический диапазон уменьшается (то есть количество крови, которую сердце качает при каждом ударе, уменьшается). При хронической гипоксии частота сердечных сокращений возвращается к нормальным значениям.
Максимальное усилие сердечного ритма претерпевает из-за острой гипоксии ограниченное снижение и почти не зависит от высоты. С другой стороны, у акклиматизированного субъекта частота сердечных сокращений с максимальным усилием очень уменьшается пропорционально достигнутой высоте.
Пример: МАКСИМАЛЬНЫЙ уровень усилия на уровне моря: 180 ударов в минуту
Максимальное усилие FC на 5000 м: 130-160 ударов в минуту
Системное кровяное давление показывает кратковременное увеличение острой гипоксии, в то время как у акклиматизированного субъекта значения подобны тем, которые зарегистрированы на уровне моря.
Гипоксия, по-видимому, оказывает прямое воздействие на мышцы легочной артерии, вызывая сужение сосудов и вызывая значительное повышение артериального давления в легочной области.
Влияние высоты на метаболизм и производительность не может быть легко схематизировано, на самом деле необходимо учитывать несколько переменных, связанных с индивидуальными характеристиками (например, возраст, состояние здоровья, время пребывания, условия обучения и привычка к высоте, вид спортивной деятельности) и окружающей среды (например, высота региона, где выполняется услуга, климатические условия).
Что касается влияния на энергетический обмен, то можно сказать, что гипоксия вызывает ограничение как на уровне аэробных, так и анаэробных процессов. Фактически известно, что как при острой, так и при хронической гипоксии максимальная аэробная мощность (VO2max) уменьшается пропорционально с увеличением высоты. Однако до высоты около 2500 м спортивные результаты в некоторых спортивных соревнованиях, таких как бег на 100 м и бег на 200 м, соревнования по запуску или прыжкам (на которых аэробные процессы не затрагиваются), незначительно улучшаются. Это явление связано с уменьшением плотности воздуха, что позволяет немного экономить энергию.
Емкость молочной кислоты после максимальных усилий при острой гипоксии не изменяется относительно уровня моря. После акклиматизации он претерпевает явное снижение, вероятно, из-за уменьшения буферной мощности организма при хронической гипоксии. В этих условиях, фактически, накопление молочной кислоты, вызванное максимальными физическими нагрузками, привело бы к чрезмерному подкислению организма, которое не могло быть предотвращено уменьшенным щелочным резервом из-за акклиматизации.
Как правило, экскурсии на высоту до 2000 м над уровнем моря не требуют особых мер предосторожности для людей с хорошим здоровьем и подготовкой. В случае особо сложных экскурсий целесообразно достичь высоты днем ранее, чтобы позволить организму иметь минимальную адаптацию к высоте (которая может вызвать тахикардию и умеренную тахипноэ), чтобы позволить физическую активность без чрезмерной усталости.
Когда кто-то намеревается достичь высоты от 2000 до 2700 м, меры предосторожности, которые должны соблюдаться, не сильно отличаются от предыдущих, рекомендуется только период адаптации к высоте немного дольше (2 дня) перед началом экскурсии или в альтернативно доберитесь до места постепенно, возможно, с помощью ваших собственных физических ресурсов, начав поход с высоты, близкой к той, на которой вы обычно находитесь.
Если вы совершаете сложные экскурсии продолжительностью в несколько дней на высотах от 2700 до 3200 м над уровнем моря, подъемы должны быть разделены на несколько дней, программируя подъем на максимальную высоту с последующим повторным заходом на более низкие высоты.
Ходьба во время экскурсий должна быть постоянной и низкой интенсивности, чтобы избежать явлений раннего появления усталости из-за накопления молочной кислоты.
Мы также должны всегда помнить, что даже на высотах свыше 2300 м поддержка тренировок с той же интенсивностью, что и на уровне моря, практически невозможна, а с увеличением высоты интенсивность упражнений пропорционально уменьшается. Например, на высоте около 4000 м беговые лыжи могут выдерживать тренировочные нагрузки около 40% от максимума VO2 по сравнению с теми, которые на уровне моря составляют около 78% от максимума VO2. Более 3200 м, сложные походы продолжительностью в несколько дней, рекомендуют оставаться на высоте менее 3000 м в течение периода времени от нескольких дней до 1 недели, время для акклиматизации, чтобы избежать или хотя бы уменьшить возникшие физические проблемы. гипоксией.
Необходимо подготовиться к экскурсии с обучением, соответствующим интенсивности и сложности экскурсии, чтобы не подвергать опасности свою безопасность и безопасность тех, кто сопровождает нас, а также тех, кто спасается.
Гора - это необыкновенная среда, в которой можно испытать множество аспектов, отдавая себя уникальным и личным переживаниям, таким как глубокое удовлетворение от того, что своими собственными средствами пересеклись и достигли волшебных мест, наслаждаясь великолепной природой, вдали от хаоса и загрязнения. из городов.
В конце сложной экскурсии ощущения благополучия и безмятежности, которые сопровождают нас, заставляют нас забыть о трудностях, неудобствах и опасностях, с которыми мы иногда сталкиваемся.
Следует всегда помнить, что риски в горах могут быть умножены на особые и экстремальные характеристики самой окружающей среды (высота, климат, геоморфологические характеристики), поэтому простые прогулки по лесу или сложные походы всегда должны планироваться соответственно и пропорционально физические условия и техническая подготовка каждого участника, ответственная организация и отказ от ненужных соревнований.
В целом, исследования показывают, что после акклиматизации наблюдается значительное увеличение гемоглобина (Hb) и гематокрита (Hct), двух самых простых и наиболее изученных параметров. Однако вдаваясь в детали, мы понимаем, что результаты далеко не однозначны, как из-за различных используемых протоколов, так и из-за наличия «смешанных» факторов. Например, известно, что акклиматизация к гипоксии вызывает уменьшение объема плазмы (VP) и, следовательно, относительное увеличение значений Hct. Этот процесс может быть вызван потерей белков из плазмы, увеличением проницаемости капилляров, обезвоживанием или увеличением диурездиуреса. Кроме того, во время физических упражнений происходит перераспределение ВП, которое проходит из сосудистого русла в мышечный интерстиций, из-за повышения осмотического давления в тканях и повышения гидростатического давления в капиллярах. Эти два механизма предполагают, что у атлетов, уже акклиматизировавшихся на большой высоте, объем плазмы может быть значительно уменьшен во время напряженных упражнений, проводимых при гипоксии.
Поэтому гипоксический стимул (естественный или искусственный) достаточной продолжительности вызывает реальное увеличение массы эритроцитов, хотя и с определенной индивидуальной изменчивостью. Однако для повышения производительности, вероятно, будут происходить другие периферические адаптации, такие как увеличение способности мышечной ткани извлекать и использовать кислород. Это утверждение верно как для сидячих предметов, так и для спортсменов, если им удается тренироваться с нагрузками достаточной интенсивности, чтобы оставаться конкурентоспособными.
В заключение можно констатировать, что воздействие климатических условий, отличных от обычных, представляет собой стрессовое событие для организма; Большая высота является проблемой не только для альпиниста, но и для физиолога и врача.
 | " | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | » |
Под редакцией: Лоренцо Боскариоль
