Eritropoetīns un augstuma treniņi

Ceturtā daļa

Eritropoetīns (EPO), hipoksijas (HIF) un hiperventilācijas izraisīts faktors

EPO jau sen ir atzīts par sarkano asins šūnu ražošanas fizioloģisko regulatoru. To ražo galvenokārt nierēs, reaģējot uz hipoksiju un kobalta hlorīdu.
Lielākā daļa šūnu, kas pakļautas hipoksijai, nonāk miera stāvoklī, samazinot mRNS sintēzi par aptuveni 50-70%. Daži gēni, piemēram, hipoksijas izraisītais faktors, tiek stimulēti.
HIF ir proteīns, kas atrodas šūnu kodolā, un tam ir būtiska loma gēnu transkripcijā, reaģējot uz "hipoksiju. Patiesībā tas ir transkripcijas faktors, kas kodē hipoksiskajā reakcijā iesaistītos proteīnus un ir būtisks eritropoetīna sintēzei."

Hipoksiskos apstākļos skābekļa sensora ceļš (daudzām šūnām to attēlo citohroms aa3) ir bloķēts, tāpēc HIF palielinās. Notikumiem, kas notiek lejup pa sensoru, lai aktivizētu EPO gēna ekspresiju, nepieciešama jauna olbaltumvielu sintēze un specifisku transkripcijas faktoru ražošana. Kodolā sākas EPO gēna transkripcija hromosomā.

EPO līmenis hipoksiskos apstākļos ievērojami palielinās līdz 3000 m pēc 114 minūtēm un līdz 4000 m pēc 84 minūtēm. Vidējās vērtības ir no 16,0 līdz 22,5 mU / ml (3000 m) un no 16,7 līdz 28,0 mU / ml (4000 m). Pēc hipoksiskā stimula beigām EPO līmenis turpina pieaugt apmēram 1,5 stundas un 3 stundas un pēc tam samazinās ar vidējo pusperiodu aptuveni 5,2 stundas.
Hiperventilācija notiek miera stāvoklī, sākot jau no aptuveni 3400 m (proporcionāli sasniegtajam augstumam). Akūta hipoksija stimulē ķīmijreceptorus (īpaši miega artēriju glomas), kas ir jutīgi pret PO2 pazemināšanos arteriālajās asinīs, kas var palielināt ventilāciju līdz apmēram 65%.
Pēc dažu dienu uzturēšanās lielā augstumā tiek izveidota tā saucamā "ventilācijas aklimatizācija", kurai raksturīgs acīmredzams plaušu ventilācijas pieaugums miera stāvoklī.
Fiziskie vingrinājumi gan akūtas, gan hroniskas hipoksijas gadījumā izraisa hiperventilāciju daudz augstāk nekā jūras līmenī; cēlonis būtu meklējams ķīmijreceptoru un elpošanas centru aktivitātes uzlabošanā, ko izraisa samazināts O2 daļējais spiediens.
Visbeidzot, jāatzīmē, ka plaušu ventilācijas enerģijas izmaksas paaugstinās augstumā hiperventilācijas dēļ. Faktiski, saskaņā ar to, kas tika ziņots Mognoni un La Fortuna 1985. gada pētījumos, mainīgā augstumā starp 2300 un 3500 m, tika konstatētas izmaksas par plaušu ventilāciju 2,4 līdz 4,5 reizes augstākas nekā jūras līmenī (ar tādu pašu piepūli).
Asins vidējā pH vērtība normālos apstākļos ir 7,4. Hiperventilācija, kas parādās augšupcelšanās laikā lielā augstumā, turklāt palielina audos pieejamo skābekļa daudzumu, palielina oglekļa dioksīda izvadīšanu ar izelpu. Līdz ar to CO2 koncentrācijas samazināšanās asinīs izraisa asins pH izmaiņas sārmainībā, palielinoties līdz vērtībām 7,6 (elpošanas alkaloze).

Asins pH līmeni ietekmē bikarbonāta jonu [HCO3-] koncentrācija asinīs, kas veido ķermeņa sārmu rezervi. Lai kompensētu elpceļu alkalozi, aklimatizācijas laikā organisms palielina bikarbonāta jonu izdalīšanos ar urīnu, tādējādi paaugstinot asins pH vērtības. Atpakaļ normālā līmenī. Šis elpceļu alkalozes kompensācijas mehānisms, kas rodas perfekti aklimatizētajā subjektā, samazina sārmu rezervi, tātad asins buferšķīdumu pret, piemēram, ražoto pienskābi fizisko vingrinājumu laikā. Faktiski ir zināms, ka aklimatizētajā ir ievērojami samazinājusies "laktīnskābes ietilpība".
Pēc apmēram 15 dienu uzturēšanās augstumā pakāpeniski palielinās sarkano asins šūnu koncentrācija asinsritē (poliglobulija), jo izteiktāks ir augstāks augstums, sasniedzot maksimālās vērtības pēc aptuveni 6 nedēļām. Šī parādība atspoguļo turpmāku organisma mēģinājumu kompensēt hipoksijas negatīvo ietekmi. Faktiski samazināts skābekļa daļējais spiediens arteriālajās asinīs izraisa "pastiprinātu eritropoetīna hormona sekrēciju, kas stimulē kaulu smadzenes palielināt sarkano asins šūnu skaitu, lai ļautu tajās esošajam hemoglobīnam transportēt lielāku daudzumu" no O2 uz audumiem. Turklāt kopā ar sarkanajām asins šūnām palielinās arī hemoglobīna [Hb] koncentrācija un hematokrīta (Hct) vērtība, tas ir, asins šūnu tilpuma procentuālais daudzums attiecībā pret tās šķidro daļu (plazmu). [Hb], iebilst pret PO2 samazināšanu un, ilgstoši uzturoties lielā augstumā, var palielināties par 30–40%.

Pat hemoglobīna piesātinājums ar O2 mainās atkarībā no augstuma, sākot no aptuveni 95% piesātinājuma jūras līmenī līdz 85% no 5000 līdz 5500 m augstumā. Šī situācija rada nopietnas problēmas skābekļa transportēšanā uz audiem. muskuļu darbs.
Akūtas hipoksijas stimulēšanas rezultātā sirdsdarbība palielinās, lai kompensētu lielāku sitienu skaitu minūtē, zemāku skābekļa pieejamību, bet samazinās sistoliskais insults (ti, samazinās asins daudzums, ko sirds sūknē ar katru sitienu). Hroniskas hipoksijas gadījumā sirdsdarbība normalizējas.

Akūtas hipoksijas rezultātā maksimālais sirdsdarbības ātrums no slodzes tiek ierobežoti samazināts un to gandrīz neietekmē augstums. Tomēr aklimatizētajā subjektā maksimālais pulss no slodzes ir ļoti samazināts proporcionāli sasniegtajam augstumam.

Piemēram: MAX F.C. no piepūles jūras līmenī: 180 sitieni minūtē
MAX F.C. no piepūles līdz 5000 m: 130–160 sitieni minūtē

Sistēmiskais arteriālais spiediens uzrāda pārejošu akūtas hipoksijas pieaugumu, savukārt aklimatizētajā subjektā vērtības ir līdzīgas tām, kas reģistrētas jūras līmenī.
Šķiet, ka hipoksija tieši iedarbojas uz plaušu artēriju muskuļiem, izraisot vazokonstrikciju un ievērojami palielinot arteriālo spiedienu plaušu rajonā.
Augstuma ietekmi uz vielmaiņu un sniegumu nevar viegli apkopot, patiesībā ir jāņem vērā vairāki mainīgie lielumi, kas saistīti ar individuālajām īpašībām (piemēram, vecums, veselības stāvoklis, uzturēšanās ilgums, treniņu apstākļi un augstuma ieradumi, sporta aktivitātes veids) un vides apstākļi (piemēram, reģiona augstums, kurā tiek veikta darbība, klimatiskie apstākļi).

Tiem, kas dodas uz kalniem, kopā ar problēmām, kas saistītas ar augstumu, ir jāapsver iespējamās meteoroloģiskās izmaiņas (un jo īpaši temperatūra), kas ir atbildīgas par hipoksijas izraisīto traucējumu pasliktināšanos. Hipoksija izraisa dažādas nervu audu funkcionālās anomālijas, tostarp psihiskas un uzvedības izmaiņas ir diezgan bieži sastopamas tiem, kas veic fiziskas aktivitātes kalnos, pat nelielos augstumos. Šādus traucējumus var raksturot gan ar eiforiju, gan ar garastāvokļa nomākumu, kas saistīts ar apātiju un astēniju. Pēc Žislava Rina teiktā, šīs garastāvokļa svārstības sāk izpausties salīdzinoši zemā augstumā (1500–2500 metrus virs jūras līmeņa), kopš pirmajām uzturēšanās dienām. kalnos, saglabājas dažas stundas vai dažas dienas un spontāni pazūd. Rins pats uzskata, ka dažos gadījumos šie traucējumi var būt pastāvīgi.
Attiecībā uz ietekmi uz enerģijas metabolismu var teikt, ka hipoksija rada ierobežojumus gan aerobo, gan anaerobo procesu līmenī. Ir zināms, ka gan akūtas, gan hroniskas hipoksijas gadījumā maksimālā aerobā jauda (VO2max) proporcionāli samazinās, pieaugot augstumā. Tomēr līdz aptuveni 2500 m augstumam sportiskais sniegums dažos sporta veidos, piemēram, 100 m un 200 m skrējienos, vai mešanas vai lēcienu sacensībās (kurās netiek ietekmēti aerobie procesi) nedaudz uzlabojas. Šī parādība ir saistīta ar gaisa samazināšanos blīvums, kas ļauj nedaudz ietaupīt enerģiju.
Laktīnskābes spēja pēc maksimāla piepūles akūtas hipoksijas gadījumā nemainās attiecībā pret jūras līmeni. No otras puses, pēc aklimatizācijas tas acīmredzami samazinās, iespējams, sakarā ar organisma buferizācijas spēju samazināšanos hroniskas hipoksijas gadījumā. Faktiski šajos apstākļos pienskābes uzkrāšanās, ko izraisa maksimāla fiziskā slodze, izraisītu pārmērīgu organisma paskābināšanos, ko aklimatizācijas dēļ nevarētu samazināt buferšķīdums.
Parasti ekskursijas līdz 2000 m augstumā neprasa īpašus piesardzības pasākumus cilvēkiem ar labu veselību un apmācības apstākļiem. Īpaši smagu ekskursiju gadījumā ieteicams sasniegt augstumu iepriekšējā dienā, lai ķermenis varētu minimāli pielāgoties augstumam (kas var izraisīt mērenu tahikardiju un tahipnoju), lai ļautu fiziskām aktivitātēm bez pārmērīgs nogurums.
Ja plānojat sasniegt augstumu no 2000 līdz 2700 m, ievērojamie piesardzības pasākumi īpaši neatšķiras no iepriekšējiem, ieteicams tikai nedaudz ilgāks pielāgošanās augstumam laiks (2 dienas) pirms ekskursijas uzsākšanas vai alternatīva, lai pakāpeniski sasniegtu apkārtni, iespējams, izmantojot savus fiziskos resursus, sākot ekskursiju no augstuma, kas ir tuvu augstumam, kurā parasti uzturaties.
Ja veicat izaicinošus vairāku dienu pārgājienus augstumā no 2700 līdz 3200 m.s.l., kāpumi ir jāsadala uz vairākām dienām, plānojot kāpienu līdz maksimālajam augstumam, kam seko atgriešanās zemākā augstumā.
Pastaigu tempam ekskursiju laikā jābūt nemainīgam un zemam, lai izvairītos no agrīnas noguruma parādības pienskābes uzkrāšanās dēļ.
Tāpat vienmēr jāpatur prātā, ka jau augstumā virs 2300 m praktiski nav iespējams noturēt apmācību tādā pašā intensitātē kā jūras līmenī, un, palielinoties augstumam, vingrinājumu intensitāte tiek proporcionāli samazināta. Piemēram, augstumā ap 4000 m distanču slēpotāji var izturēt treniņu slodzes aptuveni 40% no VO2 max, salīdzinot ar tiem, kas atrodas jūras līmenī, kas ir aptuveni 78% no VO2 maks. Virs 3200 m augstās vairāku dienu ekskursijās ieteicams uzturēties augstumā, kas zemāks par 3000 m, no dažām dienām līdz 1 nedēļai, kas ir piemērots aklimatizācijai, lai izvairītos vai vismaz samazinātu hipoksijas radītās fiziskās problēmas.
Ir jāgatavojas ekskursijai ar atbilstošu apmācību ekskursijas intensitātei un grūtībām, lai neapdraudētu savu un mūs pavadošo, kā arī jebkuru glābēju drošību.
Kalns ir neparasta vide, kurā ir iespējams izjust daudzus aspektus, atdodoties unikālai un personīgai pieredzei, piemēram, intīmu gandarījumu par to, ka ar saviem līdzekļiem esat šķērsojis un sasniedzis maģiskas vietas, baudot lielisku dabas vidi, tālu no haosa un piesārņojums.Dažas pilsētas.
"Prasīgas ekskursijas beigās, labklājības un mierīguma sajūtas, kas mūs pavada, liek aizmirst grūtības, diskomfortu un briesmas, ar kurām reizēm esam saskārušies.
Vienmēr jāpatur prātā, ka riskus kalnos var reizināt ar pašas vides īpatnējām un ekstremālām īpašībām (augstums, klimats, ģeomorfoloģiskās īpašības), tāpēc vienkāršas pastaigas pa mežu vai prasīgi pārgājieni vienmēr ir attiecīgi jāplāno un proporcionāli katra dalībnieka fiziskajiem apstākļiem un tehniskajai sagatavotībai, atbildīgi organizējot un atstājot malā nevajadzīgas sacensības.
Kopumā pētījumi liecina, ka pēc aklimatizācijas ievērojami palielinās hemoglobīna (Hb) un hematokrīta (Hct) - divi vienkāršākie un visvairāk pētītie parametri. izmantotie protokoli un "traucējošo" faktoru klātbūtne. Piemēram, ir zināms, ka aklimatizācija hipoksijai izraisa plazmas tilpuma (PV) samazināšanos un līdz ar to arī relatīvu Hct vērtību palielināšanos. Šis process varētu būt saistīts ar plazmas olbaltumvielu zudumu, kapilāru caurlaidības palielināšanos, dehidratāciju vai diurēzi -diurēzes palielināšanos. Turklāt fiziskās slodzes laikā VP tiek pārdalīts no asinsvadu gultnes uz muskuļu starpsienu, jo palielinās audu osmotiskais spiediens un palielinās kapilāru hidrostatiskais spiediens. Šie divi mehānismi liecina, ka sportistiem, kuri jau ir aklimatizējušies "lielā augstumā plazmas tilpums var ievērojami samazināties, veicot smagus vingrinājumus hipoksijas gadījumā.
Tāpēc atbilstoša ilguma hipoksiskais stimuls (dabisks vai mākslīgs) rada reālu eritrocītu masas pieaugumu, kaut arī ar zināmu individuālu mainīgumu. Tomēr, lai uzlabotu sniegumu, iespējams, tiks iejaukti citi perifērijas pielāgojumi, piemēram, palielināta muskuļu audu spēja iegūt un izmantot skābekli. Šis apgalvojums ir patiess gan mazkustīgiem, gan sportistiem, ja vien pēdējie spēj trenēties ar atbilstošas intensitātes slodzi, lai saglabātu konkurētspēju.
Noslēgumā var apstiprināt, ka pakļaušana klimatiskajiem apstākļiem, kas atšķiras no parastajiem, organismam rada stresu; liels augstums ir izaicinājums ne tikai alpīnistam, bet arī fiziologam un ārstam.