Vierde deel
ERYTHROPOIETIN (EPO), FACTOR GEÏNDUCEERD DOOR HYPOSIA (HIF) EN HYPERTTILATIE
EPO is lang erkend als de fysiologische regulator van de productie van rode bloedcellen. Het wordt voornamelijk in de nier geproduceerd als reactie op hypoxie en kobaltchloride.
De meeste cellen, blootgesteld aan hypoxie, bevinden zich in een rusttoestand, waardoor de mRNA-synthese met ongeveer 50-70% wordt verminderd. Sommige genen, zoals de factor geïnduceerd door hypoxie, worden in plaats daarvan gestimuleerd.
HIF is een eiwit in de celkern dat een fundamentele rol speelt bij gentranscriptie als reactie op hypoxie. Het is in feite een transcriptiefactor die codeert voor de eiwitten die betrokken zijn bij de hypoxische respons en die fundamenteel is voor de synthese van erytropoëtine.
Onder hypoxische omstandigheden wordt de zuurstofsensorroute (voor veel cellen wordt vertegenwoordigd door cytochroom aa3) geblokkeerd, daarom neemt de HIF toe. De gebeurtenissen die stroomafwaarts van de sensor plaatsvinden om de expressie van het EPO-gen te activeren, vereisen een nieuwe eiwitsynthese en de productie van specifieke transcriptiefactoren. Transcriptie van het EPO-gen op het chromosoom begint in de kern.
Hyperventilatie vindt al bij rust plaats op ongeveer 3400 m (in verhouding tot de bereikte hoogte). Acute hypoxie stimuleert chemoreceptoren (met name carotide glomas), gevoelig voor verlaging van PO2 in arterieel bloed, wat de ventilatie tot ongeveer 65% kan verhogen.
Na een paar dagen op grote hoogte wordt de zogenaamde "ventilatie acclimatisatie" vastgesteld, gekenmerkt door een duidelijke toename van longventilatie in rust.
Lichaamsbeweging, zowel bij acute als chronische hypoxie, bepaalt hyperventilatie veel hoger dan op zeeniveau; de oorzaak zou gevonden worden in een toename van de activiteit van de chemoreceptoren en ademhalingscentra veroorzaakt door de verminderde partiële druk van O2.
Tenslotte moet worden opgemerkt dat de energiekosten van pulmonaire ventilatie toenemen in hoogte als gevolg van hyperventilatie. Zoals blijkt uit studies uitgevoerd door Mognoni en La Fortuna in 1985, op hoogten variërend van 2300 tot 3500 m, bleken de energiekosten voor longventilatie 2, 4 tot 4, 5 keer hoger te zijn dan op zeeniveau (met dezelfde inspanning). ).
De gemiddelde waarde van de bloed-pH in normoxische omstandigheden is 7, 4. De hyperventilatie die optreedt bij opstijging op grote hoogte, naast het effect van het verhogen van de hoeveelheid zuurstof die beschikbaar is voor de weefsels, veroorzaakt een toename in de eliminatie van koolstofdioxide bij expiratie. De daaruit volgende daling van de CO2-bloedconcentratie leidt tot een verschuiving van de pH van het bloed naar alkaliteit, en neemt toe tot waarden van 7, 6 (respiratoire alkalose).
De pH van het bloed wordt beïnvloed door de concentratie van bicarbonaat-ionen in het bloed [HCO3-], die de alkalireserve van het lichaam vertegenwoordigen. Ter compensatie van respiratoire alkalose verhoogt het lichaam tijdens acclimatisatie de uitscheiding van bicarbonaat-ionen met de urine, waardoor de pH-waarden van het bloed weer normaal worden. Dit mechanisme van compensatie van de respiratoire alkalose dat optreedt bij het subject dat perfect geacclimatiseerd is, heeft als gevolg de vermindering van de alkalische reserve, dus van de bufferende kracht van het bloed naar bijvoorbeeld het melkzuur dat wordt geproduceerd tijdens het sporten. Het is namelijk bekend dat bij de geacclimatiseerde er een aanzienlijke vermindering van de "melkcapaciteit" is.
Na ongeveer 15 dagen op grote hoogte neemt de concentratie van rode bloedcellen in het circulerende bloed (poliglobulie) progressief toe, hoe hoger hoe hoger de hoogte, de maximale waarden na ongeveer 6 weken. Dit fenomeen vertegenwoordigt een verdere poging van het lichaam om de negatieve effecten van hypoxie te compenseren. In feite veroorzaakt de verminderde partiële zuurstofdruk in het slagaderlijke bloed een verhoogde uitscheiding van het hormoon erytropoëtine, dat het beenmerg stimuleert om het aantal rode bloedcellen te verhogen, zodat de hemoglobine die zich daarin bevindt, een grotere hoeveelheid O2 voor stoffen. Bovendien nemen, samen met de rode bloedcellen, de concentratie van hemoglobine [Hb] en de waarde van de hematocriet (Hct) toe, dwz het percentage volume bloedcellen in verhouding tot het vloeibare deel (plasma). De toename van de hemoglobineconcentratie [Hb] is tegengesteld aan de vermindering van PO2 en kan tijdens lange verblijven op grote hoogtes met 30-40% toenemen.
Zelfs de O2-saturatie van hemoglobine ondergaat veranderingen met de hoogte, variërend van een verzadiging van ongeveer 95% op zeeniveau tot 85% tussen 5000 en 5500 m van hoogte. Deze situatie veroorzaakt ernstige problemen bij het transport van zuurstof naar de weefsels, in het bijzonder tijdens spierwerk.
Onder de stimulus van acute hypoxie neemt de hartslag toe, om te compenseren met een groter aantal slagen per minuut, de lagere beschikbaarheid van zuurstof, terwijl het systolische bereik daalt (dat wil zeggen de hoeveelheid bloed die het hart bij elke hartslag pompt). Bij chronische hypoxie keert de hartslag terug naar normale waarden.
De maximale inspannings hartslag ondergaat als gevolg van acute hypoxie een beperkte vermindering en wordt nauwelijks beïnvloed door de hoogte. In het geacclimatiseerde onderwerp daarentegen, is de maximale inspanningshartslag zeer beperkt in verhouding tot de bereikte lengte.
Bijvoorbeeld: MAX. Inspanningsniveau op zeeniveau: 180 slagen per minuut
MAX FC-inspanning op 5000 m: 130-160 slagen per minuut
De systemische bloeddruk vertoont een voorbijgaande toename van acute hypoxie, terwijl bij het geacclimatiseerde subject de waarden overeenkomen met die op zeeniveau.
Hypoxie lijkt een directe werking uit te oefenen op de spieren van de longslagader, waardoor vasoconstrictie ontstaat en een aanzienlijke toename van de arteriële druk in het longgebied wordt veroorzaakt.
De gevolgen van hoogte op het metabolisme en de prestatiemogelijkheden kunnen niet gemakkelijk worden beschreven, er zijn in feite meerdere variabelen te overwegen, gerelateerd aan individuele kenmerken (bijv. Leeftijd, gezondheidstoestand, verblijftijd, trainingsomstandigheden en hoogtevorming, type sportactiviteit) en milieu (bijv. hoogte van de regio waar de dienst wordt uitgevoerd, klimatologische omstandigheden).
Wat de effecten op het energiemetabolisme betreft, kan worden gesteld dat hypoxie een beperking veroorzaakt, zowel op het niveau van aërobe als anaerobe processen. In feite is het bekend dat, zowel bij acute als chronische hypoxie, het maximale aerobe vermogen (VO2max) evenredig afneemt met toenemende hoogte. Maar tot ongeveer 2500 m hoogte, verbetert de atletische prestatie bij sommige sportprestaties, zoals de 100 m run en de 200 m run, of lancering of springwedstrijden (waarbij aërobe processen niet worden beïnvloed) enigszins. Dit fenomeen hangt samen met de vermindering van de luchtdichtheid, wat een lichte energiebesparing mogelijk maakt.
De melkzuurcapaciteit na een maximale inspanning bij acute hypoxie verandert niet ten opzichte van de zeespiegel. Na acclimatisatie ondergaat het een duidelijke vermindering, waarschijnlijk als gevolg van de afname van het buffervermogen van het organisme bij chronische hypoxie. Onder deze omstandigheden zou de accumulatie van melkzuur veroorzaakt door maximale lichaamsbeweging leiden tot een overmatige aanzuring van het organisme, die niet gebufferd zou kunnen worden door de verminderde alkalireserve als gevolg van acclimatisatie.
In het algemeen vereisen excursies tot 2000 m boven de zeespiegel geen speciale voorzorgsmaatregelen voor mensen met een goede gezondheid en training. In het geval van bijzonder veeleisende excursies, is het de moeite waard om de dag ervoor de hoogte te bereiken, zodat het lichaam zich minimaal kan aanpassen aan de hoogte (wat tachycardie en matige tachypneu kan veroorzaken), om fysieke activiteit zonder overmatige vermoeidheid mogelijk te maken.
Wanneer men hoogtes tussen 2000 en 2700 m wil bereiken, wijken de voorzorgsmaatregelen die moeten worden gevolgd niet veel af van de vorige, het is raadzaam alleen een periode van aanpassing aan de hoogte iets langer (2 dagen) voor het begin van een excursie, of in of bereik de locatie geleidelijk, mogelijk met uw eigen fysieke middelen, door de wandeling te beginnen vanaf een hoogte die dicht ligt bij die waar u normaal blijft.
Als je uitdagende excursies van meerdere dagen maakt op hoogten van 2700 tot 3200 m, moeten opstijgingen worden opgedeeld in verschillende dagen, een beklimming programmeren naar de maximale hoogte gevolgd door re-entry op lagere hoogten.
Het tempo van het lopen tijdens excursies moet constant en van lage intensiteit zijn om verschijnselen van vroeg begin van vermoeidheid als gevolg van de ophoping van melkzuur te voorkomen.
We moeten ook altijd in gedachten houden dat, zelfs op hoogtes boven 2300 m, het ondersteunen van trainingssessies met dezelfde intensiteit als die op zeeniveau praktisch onmogelijk is en met toenemende hoogte de intensiteit van de oefeningen proportioneel wordt verminderd. Op hoogtes rond 4000 m zijn langlaufers bijvoorbeeld bestand tegen trainingsbelasting van ongeveer 40% van de VO2 max in vergelijking met die op zeeniveau die rond de 78% van de VO2 max liggen. Meer dan 3200 m, uitdagende wandelingen van meerdere dagen adviseren om een periode van een paar dagen tot 1 week te verblijven op een hoogte van minder dan 3000 m, tijd om te acclimatiseren om de fysieke problemen te vermijden of op zijn minst te verminderen door hypoxie.
Het is noodzakelijk om de excursie voor te bereiden met een training die past bij de intensiteit en moeilijkheidsgraad van de excursie, om niet de eigen veiligheid in gevaar te brengen en die van degenen die ons vergezellen, evenals die van eventuele reddingswerkers.
De berg is een buitengewone omgeving waarvan het mogelijk is om vele aspecten te ervaren, waarbij je jezelf overgeeft aan unieke en persoonlijke ervaringen, zoals de intieme voldoening dat je met je eigen middelen bent overgestoken en magische plekken hebt bereikt, genietend van een prachtige natuurlijke omgeving, ver van chaos en vervuiling. van de steden.
Aan het einde van een veeleisende excursie laten de gevoelens van welzijn en sereniteit die ons vergezellen ons de ontberingen, het ongemak en de gevaren die we soms hebben gekend vergeten.
Er moet altijd rekening worden gehouden met het feit dat de risico's in de bergen kunnen worden vermenigvuldigd met de specifieke en extreme kenmerken van de omgeving zelf (hoogte, klimaat, geomorfologische kenmerken), dus eenvoudige wandelingen in het bos of uitdagende wandelingen moeten altijd overeenkomstig en evenredig aan de planning worden gepland fysieke omstandigheden en de technische voorbereiding van elke deelnemer, zichzelf verantwoordelijk organiseren en onnodige wedstrijden laten liggen.
Over het algemeen geven de studies daarom aan dat, na acclimatisatie, er een significante toename is in hemoglobine (Hb) en hematocriet (Hct), de twee eenvoudigste en meest bestudeerde parameters. Als we ons echter tot de details wenden, beseffen we dat de resultaten verre van eenduidig zijn, zowel vanwege de verschillende gebruikte protocollen als vanwege de aanwezigheid van "verstorende" factoren. Het is bijvoorbeeld bekend dat de acclimatisatie van hypoxie een vermindering van het plasmavolume (VP) en bijgevolg een relatieve toename van de Hct-waarden veroorzaakt. Dit proces kan te wijten zijn aan een verlies van eiwitten uit het plasma, een toename van capillaire permeabiliteit, uitdroging of een toename van diurese. Bovendien is er tijdens fysieke inspanning een herverdeling van de VP die van het vaatbed naar het spierinterstitium gaat, als gevolg van een toename van de osmotische druk in het weefsel en een grotere capillaire hydrostatische druk. Deze twee mechanismen suggereren dat bij atleten die al zijn geacclimatiseerd op grote hoogte, het plasmavolume aanzienlijk kan worden verminderd tijdens inspannende oefeningen uitgevoerd in hypoxie.
De hypoxische stimulus (natuurlijk of kunstmatig) van voldoende duur produceert daarom een echte toename in de rode celmassa, zij het met een bepaalde individuele variabiliteit. Om de prestaties te verbeteren, is het echter waarschijnlijk dat er andere perifere aanpassingen zullen plaatsvinden, zoals een groter vermogen van het spierweefsel om zuurstof te extraheren en te gebruiken. Deze uitspraak geldt zowel voor zittende personen als voor atleten, zolang ze erin slagen te trainen met werkdruk van voldoende intensiteit om concurrerend te blijven.
Concluderend kan worden gesteld dat blootstelling aan klimatologische omstandigheden anders dan de gebruikelijke een stressvolle gebeurtenis voor het organisme vertegenwoordigt; grote hoogte is niet alleen een uitdaging voor de bergbeklimmer, maar ook voor de fysioloog en de dokter.
 | " | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | » |
Bewerkt door: Lorenzo Boscariol
