Eritropoetīna un augstuma treniņš

Ceturtā daļa

ERTHROPOIETIN (EPO), HIPOSIJAS (HIF) UN HIPERTENTILĀCIJAS VEIDOTĀJS

EPO jau sen ir atzīta par sarkano asins šūnu produkcijas fizioloģisko regulatoru. To ražo galvenokārt nierēs, reaģējot uz hipoksiju un kobalta hlorīdu.

Lielākā daļa šūnu, kas pakļautas hipoksijai, atrodas mierīgā stāvoklī, samazinot mRNS sintēzi par aptuveni 50-70%. Tā vietā tiek stimulēti daži gēni, piemēram, hipoksijas izraisītais faktors.

HIF ir proteīns, kas atrodas šūnu kodolā un kam ir būtiska loma gēnu transkripcijā, reaģējot uz hipoksiju. Faktiski tas ir transkripcijas faktors, kas kodē hipoksijas reakcijā iesaistītās olbaltumvielas un ir būtisks eritropoetīna sintēzes faktors.

Hipoksiskajos apstākļos skābekļa sensoru ceļš (daudzām šūnām ir citohroma aa3), tāpēc HIF palielinās. Notikumi, kas notiek pēc sensora, lai aktivizētu EPO gēna ekspresiju, prasa jaunu proteīnu sintēzi un specifisku transkripcijas faktoru veidošanos. EPO gēna transkripcija hromosomā sākas kodolā.

EPO līmenis hipoksiskajos apstākļos ievērojami palielinās 3000 m pēc 114 minūtēm un pēc 4000 m pēc 84 minūtēm. Vidējās vērtības ir no 16, 0 līdz 22, 5 mU / ml (3 000 m) un no 16, 7 līdz 28, 0 mU / ml (4 000 m). Hipoksiskā stimula beigās EPO līmenis turpina pieaugt apmēram 1, 5 stundas un 3 stundas un pēc tam samazinās, vidējais pusperiods ir aptuveni 5, 2 stundas.

Hiperventilācija notiek mierā jau aptuveni 3400 m (proporcionāli sasniegtajam augstumam). Akūta hipoksija stimulē ķīmijoreceptorus (it īpaši karotīdus), kas ir jutīgi pret PO2 pazemināšanos arteriālajā asinīs, kas var palielināt ventilāciju līdz aptuveni 65%.

Pēc dažām dienām lielā augstumā tiek izveidota tā saucamā "ventilācijas aklimatizācija", ko raksturo acīmredzams plaušu ventilācijas pieaugums atpūtā.

Fiziskais vingrinājums gan akūtā, gan hroniskā hipoksijā nosaka hiperventilāciju daudz augstāk nekā jūras līmenī; cēlonis būtu ķīmisko receptoru un elpošanas centru aktivitātes palielināšanās, ko izraisa O2 samazināts daļējais spiediens.

Visbeidzot, jāatzīmē, ka pulmonālās ventilācijas enerģijas izmaksas paaugstina augstumu hiperventilācijas dēļ. Faktiski, kā ziņots Mognoni un La Fortuna pētījumos 1985. gadā, augstumā, kas svārstījās no 2300 līdz 3500 m, tika konstatēts, ka enerģijas izmaksas plaušu ventilācijai ir 2, 4 līdz 4, 5 reizes augstākas nekā jūras līmenī (ar tādu pašu piepūli). ).

Vidējā pH vērtība normālos apstākļos ir 7, 4. Hiperventilācija, kas parādās augšupejā augstā augstumā, papildus tam, ka palielinās audiem pieejamā skābekļa daudzums, palielinās oglekļa dioksīda izvadīšana ar derīguma termiņu. Sekojošais CO2 asins koncentrācijas kritums noved pie asins pH pārmaiņām pret sārmainību, palielinot vērtību līdz 7.6 (elpošanas alkaloze).

Asins pH ietekmē bikarbonāta jonu [HCO3-] koncentrācija asinīs, kas atspoguļo organisma sārmainā rezervi. Lai kompensētu elpošanas alkalozi, aklimatizācijas laikā organisms palielina bikarbonāta jonu izdalīšanos ar urīnu, tādējādi atjaunojot asins pH vērtības. Šim respiratorās alkalozes kompensācijas mehānismam, kas notiek pilnīgā aklimatizācijā, sekas ir sārmainās rezerves samazināšanās, tātad asins buferizējošā jauda, piemēram, piena skābes, kas rodas vingrošanas laikā. Patiesībā ir zināms, ka aklimatizācijā ir ievērojams "pienskābes kapacitātes" samazinājums.

Pēc aptuveni 15 dienām lielā augstumā pakāpeniski palielinās sarkano asinsķermenīšu koncentrācija asinīs (poliglobulija), jo lielāks ir augstums, sasniedzot maksimālās vērtības pēc apmēram 6 nedēļām. Šī parādība ir vēl viens organisma mēģinājums kompensēt hipoksijas negatīvo ietekmi. Faktiski samazināts skābekļa daļējais spiediens artēriju asinīs izraisa palielinātu hormona eritropoetīna sekrēciju, kas stimulē kaulu smadzeņu skaitu, lai palielinātu sarkano asins šūnu skaitu, lai ļautu tajos esošajam hemoglobīnam palielināt daudzumu. O2 audumiem. Turklāt kopā ar sarkanajām asins šūnām palielinās arī hemoglobīna [Hb] koncentrācija un hematokrīta (Hct) vērtība, ti, asins šūnu procentuālais daudzums attiecībā pret tā šķidro daļu (plazmu). Hemoglobīna koncentrācijas pieaugums [Hb] ir pretrunā ar PO2 samazināšanu, un ilgstošas uzturēšanās laikā augstos augstumos tas var pieaugt par 30-40%.

Pat hemoglobīna piesātinājums O2 mainās augstumā, sākot no apmēram 95% piesātinājuma jūras līmenī līdz 85% no 5000 līdz 5500 m augstumā. Šī situācija rada nopietnas problēmas skābekļa transportēšanā uz audiem, īpaši muskuļu darba laikā.

Akūtu hipoksiju stimulējot sirdsdarbības ātrums palielinās, lai kompensētu lielāku skaitu sitienu minūtē, zemāku skābekļa pieejamību, bet sistoliskais diapazons samazinās (ti, asins daudzums, ko sirds sūknis katram sitienam samazinās). Hroniskas hipoksijas gadījumā sirdsdarbības ātrums atgriežas normālā vērtībā.

Maksimālais sirdsdarbības ātrums, ko izraisa akūta hipoksija, ir ierobežots samazinājums, un to gandrīz neietekmē augstums. Tā vietā aklimatizētajā priekšmetā sirdsdarbības maksimālais ātrums ir ļoti samazināts proporcionāli sasniegtajai kvotai.

Piem., MAX piepūles līmenis jūras līmenī: 180 sitieni minūtē

MAX FC intensitāte 5000 m: 130-160 sitieni minūtē

Sistēmiskais asinsspiediens uzrāda pārejošu akūtu hipoksijas palielināšanos, savukārt aklimatizētajā subjektā vērtības ir līdzīgas tām, kas reģistrētas jūras līmenī.

Šķiet, ka hipoksija tieši iedarbojas uz plaušu artēriju muskuļiem, izraisot vazokonstrikciju un izraisot ievērojamu arteriālā spiediena palielināšanos plaušu rajonā.

Augstuma ietekmi uz vielmaiņu un veiktspēju nevar viegli shematizēt, patiesībā ir vairāki mainīgie lielumi, kas jāapsver saistībā ar individuālajām īpašībām (piemēram, vecums, veselības apstākļi, uzturēšanās laiks, mācību apstākļi un augstuma ieradums, sporta veida veids) un vide (piemēram, reģiona augstums, kurā pakalpojums tiek veikts, klimatiskie apstākļi).

Tiem, kas dodas uz kalniem, kopā ar problēmām, kas saistītas ar augstumu, jāapsver iespējamās meteoroloģiskās atšķirības (un jo īpaši temperatūra), kas ir atbildīgas par hipoksijas izraisīto traucējumu izcelšanu. Hipoksija izraisa vairākas nervu audu funkcionālās anomālijas, starp kurām psihiskās un uzvedības izmaiņas ir diezgan bieži sastopamas starp tiem, kas veic fizisko aktivitāti kalnos, pat pieticīgos augstumos. Šos traucējumus var raksturot gan ar epātiju, gan ar astātiju saistītu noskaņojumu. Šīs garastāvokļa izmaiņas sāk parādīties, saskaņā ar Zchislaw Ryn, jau relatīvi zemos augstumos (1500-2500 metru asl), kopš pirmajām dienām, kad viņi uzturas kalnos, tās saglabājas dažas stundas vai dienas un izzūd spontāni. Rins pats uzskata, ka dažos gadījumos šie traucējumi var būt pastāvīgi.

Attiecībā uz ietekmi uz enerģijas metabolismu var teikt, ka hipoksija rada ierobežojumus gan aerobās, gan anaerobās procesos. Faktiski ir zināms, ka gan akūtā, gan hroniskā hipoksijā maksimālā aerobiskā jauda (VO2max) proporcionāli samazinās, palielinoties augstumam. Tomēr līdz pat 2500 m augstumam, sporta sniegums dažos sporta pasākumos, piemēram, 100 m garumā un 200 m garumā, vai starta vai lēcienu sacensības (kurās netiek ietekmēti aerobie procesi), nedaudz uzlabojas. Šī parādība ir saistīta ar gaisa blīvuma samazināšanos, kas ļauj nedaudz ietaupīt enerģiju.

Piena skābes kapacitāte pēc maksimālas piepūles akūtas hipoksijas gadījumā nemainās attiecībā pret jūras līmeni. Pēc aklimatizācijas tā acīmredzami samazinās, iespējams, sakarā ar organisma bufera jaudas samazināšanos hroniskajā hipoksijā. Šajos apstākļos faktiski maksimālā fiziskā slodzes izraisītā pienskābes uzkrāšanās izraisītu organisma pārmērīgu paskābināšanos, ko nevarētu buferēt ar samazinātu sārmu rezervi aklimatizācijas dēļ.

Parasti ekskursijām līdz 2000 m virs jūras līmeņa nav nepieciešami īpaši piesardzības pasākumi cilvēkiem ar labu veselību un apmācību. Īpaši sarežģītu ekskursiju gadījumā ir vērts sasniegt augstumu iepriekšējā dienā, lai ļautu organismam minimāli pielāgoties augstumam (kas var izraisīt tahikardiju un mērenu tahogrāfu), lai ļautu fiziskajai aktivitātei bez pārmērīga noguruma.

Ja cilvēks plāno sasniegt augstumu no 2000 līdz 2700 m, tad piesardzības pasākumi, kas jāievēro, būtiski neatšķiras no iepriekšējiem, ieteicams tikai nedaudz pielāgoties augstumam (2 dienas) pirms ekskursijas uzsākšanas vai alternatīvi sasniedziet vietni pakāpeniski, iespējams, ar saviem fiziskajiem resursiem, sākot pārgājienu no augstuma, kas ir tuvu tiem, kuros jūs parasti uzturaties.

Ja jūs veicat izaicinošas vairāku dienu ekskursijas no 2700 līdz 3200 m augstumā, pacelšanās ir jāsadala vairākās dienās, ieplānojot augstumu līdz maksimālajam augstumam, kam seko atkārtota ieeja zemākā augstumā.

Brauciena tempam ekskursijās jābūt nemainīgai un zemai intensitātei, lai izvairītos no parādībām, kas izraisa agrīnu noguruma rašanos pienskābes uzkrāšanās dēļ.

Mums arī vienmēr jāpatur prātā, ka pat augstumos virs 2300 m, praktiski neiespējami atbalstīt apmācību sesijas ar tādu pašu intensitāti kā jūras līmenī, un, palielinoties augstumam, vingrinājumu intensitāte tiek proporcionāli samazināta. Apmēram 4000 m augstumā, slēpotāji var izturēt treniņu slodzes aptuveni 40% VO2 max salīdzinājumā ar tiem, kas atrodas jūras līmenī un ir aptuveni 78% no VO2 maks. Vairāk nekā 3200 m, izaicinoši pārgājieni, kas ilgst vairākas dienas, iesaka uzturēties augstumā, kas ir mazāks par 3000 m, laika posmā no dažām dienām līdz 1 nedēļai, laiks aklimatizācijai, lai izvairītos vai vismaz samazinātu radušās fiziskās problēmas. hipoksija.

Ekskursijai ir nepieciešams sagatavoties ar ekskursiju intensitāti un grūtībām atbilstošu apmācību, lai neapdraudētu savu un mūsu pavadoņu, kā arī glābēju drošību.

Kalns ir ārkārtēja vide, kurā ir iespējams piedzīvot daudzus aspektus, atteikties no unikālām un personīgām pieredzēm, piemēram, intīmo apmierinātību ar saviem līdzekļiem šķērsojot un sasniedzot burvju vietas, baudot lielisku dabisko vidi, tālu no haosa un piesārņojuma. pilsētām.

Pieprasītas ekskursijas beigās mums pievienotās labsajūtas un miera sajūtas liek mums aizmirst grūtības, neērtības un briesmas, ar kurām mēs dažreiz saskaramies.

Vienmēr jāpatur prātā, ka riskus kalnos var reizināt ar pašas vides īpašajām un ekstremālajām iezīmēm (augstums, klimats, ģeomorfoloģiskās īpašības), tāpēc vienmēr ir jāplāno attiecīgi vienkāršas pastaigas mežā vai prasīgi pārgājieni. katra dalībnieka fiziskie apstākļi un tehniskā sagatavošana, atbildīga organizēšana un nevajadzīgu sacensību atstāšana.

Kopumā pētījumi liecina, ka pēc aklimatizācijas ir nozīmīgs hemoglobīna (Hb) un hematokrīta (Hct) pieaugums, kas ir divi visvienkāršākie un visvairāk pētītie parametri. Tomēr, ieskatoties detaļās, mēs saprotam, ka rezultāti ir tālu no viennozīmīgiem, gan tāpēc, ka tiek izmantoti dažādi protokoli, gan tāpēc, ka pastāv "traucējošie" faktori. Piemēram, ir zināms, ka aklimatizācija hipoksijā izraisa plazmas tilpuma (VP) samazināšanos un līdz ar to relatīvo Hct vērtību palielināšanos. Šis process varētu būt saistīts ar proteīnu zudumu no plazmas, kapilārās caurlaidības palielināšanos, dehidratāciju vai diurēdiuresu palielināšanos. Turklāt fiziskās slodzes laikā VP pārdalās no asinsvadu gultnes līdz muskuļu interstērijam, jo palielinās audu osmotiskais spiediens un lielāks kapilārā hidrostatiskais spiediens. Šie divi mehānismi liek domāt, ka sportistiem, kuri jau ir aklimatizējušies augstā augstumā, plazmas tilpums var būt ievērojami samazināts, veicot smagus vingrinājumus hipoksijā.

Hipoksisks stimuls (dabisks vai mākslīgs), kas ir pietiekami ilgs, rada reālu sarkano asins šūnu masas pieaugumu, kaut arī ar zināmu individuālo mainīgumu. Lai uzlabotu veiktspēju, tomēr ir iespējams, ka notiks arī citas perifērijas adaptācijas, piemēram, lielāka muskuļu audu spēja iegūt un izmantot skābekli. Šis apgalvojums attiecas gan uz mazkustīgiem priekšmetiem, gan sportistiem, ja vien viņi spēj apmācīt ar pietiekamu intensitāti, lai saglabātu konkurētspēju.

Nobeigumā var secināt, ka klimatiskajiem apstākļiem, kas atšķiras no parastajiem, iedarbība ir organisma stresa notikums; augstais augstums ir izaicinājums ne tikai alpīnistam, bet arī fiziologam un ārstam.