sinh lý học đào tạo

Erythropoietin và đào tạo độ cao

Phần thứ tư

ERYTHROPOIETIN (EPO), YẾU TỐ CHỈ ĐỊNH bởi HYPOSSIA (HIF) VÀ THỦY LỰC

EPO từ lâu đã được công nhận là chất điều hòa sinh lý của sản xuất hồng cầu. Nó chủ yếu được sản xuất ở thận để đáp ứng với tình trạng thiếu oxy và coban clorua.

Hầu hết các tế bào, tiếp xúc với tình trạng thiếu oxy, ở trạng thái không hoạt động, làm giảm tổng hợp mRNA khoảng 50-70%. Một số gen, như yếu tố gây thiếu oxy, thay vào đó được kích thích.

HIF là một protein chứa trong nhân tế bào, đóng vai trò cơ bản trong phiên mã gen để đáp ứng với tình trạng thiếu oxy. Trên thực tế, đây là một yếu tố phiên mã mã hóa các protein liên quan đến phản ứng thiếu oxy và là nền tảng cho sự tổng hợp erythropoietin.

Trong điều kiện thiếu oxy, con đường cảm biến oxy (đối với nhiều tế bào là cytochrom a3) bị chặn, do đó HIF tăng. Các sự kiện xảy ra ở hạ lưu cảm biến để kích hoạt biểu hiện gen EPO đòi hỏi tổng hợp protein mới và sản xuất các yếu tố phiên mã cụ thể. Trong nhân bắt đầu phiên mã gen EPO trên nhiễm sắc thể.

Mức EPO trong tình trạng thiếu oxy tăng đáng kể ở 3000 m sau 114 phút và ở mức 4000m sau 84 phút. Các giá trị trung bình đi từ 16, 0 đến 22, 5 mU / mL (3.000 m) và từ 16, 7 đến 28, 0 mU / mL (4.000 m). Khi kết thúc kích thích thiếu oxy, nồng độ EPO tiếp tục tăng trong khoảng 1, 5 giờ và 3 giờ và sau đó giảm dần với thời gian bán hủy trung bình khoảng 5, 2 giờ.

Tăng thông khí xảy ra khi nghỉ ngơi sớm nhất là khoảng 3400 m (tỷ lệ thuận với hạn ngạch đạt được). Thiếu oxy cấp tính kích thích các chất hóa học (đặc biệt là các u xơ động mạch cảnh), nhạy cảm với việc hạ thấp PO2 trong máu động mạch, có thể làm tăng thông khí lên đến khoảng 65%.

Sau một vài ngày ở độ cao, cái gọi là "làm quen với thông khí" được thiết lập, được đặc trưng bởi sự gia tăng rõ rệt trong việc thông khí phổi khi nghỉ ngơi.

Tập thể dục, cả trong tình trạng thiếu oxy cấp tính và mãn tính, gây ra giảm thông khí cao hơn nhiều so với mực nước biển; nguyên nhân được tìm thấy trong sự gia tăng hoạt động của các chất hóa học và trung tâm hô hấp gây ra do giảm áp suất một phần của O2.

Cuối cùng, cần lưu ý rằng chi phí năng lượng của thông khí phổi tăng theo độ cao do giảm thông khí. Trên thực tế, theo những gì được báo cáo trong các nghiên cứu được thực hiện bởi Mognoni và La Fortuna vào năm 1985, ở các mức khác nhau trong khoảng 2300 đến 3500 m, chi phí năng lượng cho thông khí phổi được tìm thấy cao hơn từ 2, 4 đến 4, 5 lần so với mực nước biển (với cùng nỗ lực ).

Giá trị pH trung bình của máu trong điều kiện Normoxic là 7.4. Tăng thông khí xảy ra ở độ cao lớn, ngoài việc có tác dụng tăng lượng oxy có sẵn cho các mô, gây ra sự gia tăng loại bỏ carbon dioxide khi hết hạn. Hậu quả là nồng độ CO2 trong máu giảm gây ra sự thay đổi pH máu theo độ kiềm, tăng đến giá trị 7.6 (nhiễm kiềm hô hấp).

Độ pH của máu bị ảnh hưởng bởi nồng độ của các ion bicarbonate trong máu [HCO3-], đại diện cho dự trữ kiềm của sinh vật. Để bù cho nhiễm kiềm hô hấp, trong quá trình thích nghi, sinh vật làm tăng sự bài tiết ion bicarbonate với nước tiểu, đưa giá trị pH của máu về mức bình thường. Cơ chế bù trừ này của nhiễm kiềm hô hấp xảy ra ở đối tượng thích nghi hoàn hảo là kết quả của việc giảm dự trữ kiềm, và do đó là khả năng đệm của máu, ví dụ như axit lactic được tạo ra trong quá trình tập luyện thể chất. Trên thực tế, người ta biết rằng trong điều kiện thích nghi có sự giảm đáng kể "năng lực lactic".

Sau khoảng 15 ngày vĩnh viễn về độ cao, sự gia tăng nồng độ của các tế bào hồng cầu trong máu lưu thông (polyglobulia) càng tăng, đánh dấu càng cao thì chia sẻ càng cao, đạt giá trị tối đa sau khoảng 6 tuần. Hiện tượng này thể hiện một nỗ lực tiếp theo của cơ thể để bù đắp các tác động tiêu cực của tình trạng thiếu oxy. Trên thực tế, áp suất oxy giảm một phần trong máu động mạch gây ra sự tăng tiết hormone erythropoietin, kích thích tủy xương làm tăng số lượng hồng cầu, để cho phép hemoglobin có trong chúng, vận chuyển một lượng lớn hơn O2 để vải. Hơn nữa, cùng với các tế bào hồng cầu, nồng độ hemoglobin [Hb] và giá trị hematocrit (Hct), nghĩa là, phần trăm thể tích của các tế bào máu liên quan đến phần chất lỏng của nó (huyết tương), cũng tăng lên. Sự gia tăng nồng độ hemoglobin [Hb], trái ngược với việc giảm PO2 và, trong thời gian dài ở độ cao cao, có thể tăng 30-40%.

Ngoài ra, độ bão hòa O2 của hemoglobin trải qua các sửa đổi với pssando độ cao từ độ bão hòa khoảng 95% ở mực nước biển đến 85% trong khoảng từ 5000 đến 5500 m độ cao. Tình trạng này tạo ra các vấn đề nghiêm trọng trong việc vận chuyển oxy đến các mô, đặc biệt là trong quá trình làm việc cơ bắp.

Dưới sự kích thích của tình trạng thiếu oxy cấp tính, nhịp tim tăng lên, để bù với số nhịp đập nhiều hơn mỗi phút, lượng oxy có sẵn thấp hơn, trong khi lưu lượng tâm thu giảm (nghĩa là giảm lượng máu mà tim bơm vào mỗi nhịp đập). Trong tình trạng thiếu oxy mãn tính, nhịp tim trở về giá trị bình thường.

Nhịp tim tập thể dục tối đa phải chịu do thiếu oxy cấp tính bị hạn chế và hiếm khi bị ảnh hưởng bởi độ cao. Trong môn học thích nghi, mặt khác, nhịp tim tập thể dục tối đa giảm đi rất nhiều so với mức đạt được.

Ví dụ: MAX FC do căng thẳng ở mực nước biển: 180 nhịp mỗi phút

MAX FC hiệu quả ở 5000 m: 130-160 nhịp mỗi phút

Áp lực động mạch hệ thống có sự gia tăng thoáng qua trong tình trạng thiếu oxy cấp tính, trong khi ở đối tượng thích nghi, các giá trị tương tự như được ghi lại ở mực nước biển.

Hypoxia dường như tác động trực tiếp lên hệ cơ của động mạch phổi, gây co mạch và gây tăng huyết áp đáng kể ở khu vực phổi.

Hậu quả của độ cao đối với sự trao đổi chất và khả năng thực hiện không thể dễ dàng được mô tả, trên thực tế, có một số biến để xem xét, liên quan đến các đặc điểm cá nhân (ví dụ: tuổi, điều kiện sức khỏe, thời gian, điều kiện tập luyện và thói quen độ cao, loại hoạt động thể thao) và môi trường (ví dụ độ cao của khu vực nơi biểu diễn được thực hiện, điều kiện khí hậu).

Những người lên núi phải xem xét cùng với các vấn đề liên quan đến độ cao, các biến đổi khí tượng có thể (và đặc biệt là nhiệt độ), chịu trách nhiệm cho việc làm nổi bật các nhiễu loạn do thiếu oxy. Hypoxia gây ra các bất thường chức năng khác nhau trên mô thần kinh, trong số này có sự thay đổi tâm lý và hành vi là khá thường xuyên ở những người thực hiện hoạt động thể chất ở vùng núi, thậm chí với tỷ lệ khiêm tốn. Những rối loạn này có thể được đặc trưng bởi cả hưng phấn và trầm cảm của giai điệu tâm trạng liên quan đến lãnh đạm và suy nhược. Những thay đổi trong tâm trạng bắt đầu xảy ra, theo Zchislaw Ryn, đã ở độ cao tương đối thấp (1500-2500 mét so với mực nước biển), kể từ những ngày đầu ở lại trên núi, chúng tồn tại trong vài giờ hoặc vài ngày và biến mất một cách tự nhiên. Bản thân Ryn tin rằng trong một số trường hợp, những xáo trộn này có thể là vĩnh viễn.

Liên quan đến các tác động lên chuyển hóa năng lượng, có thể nói rằng thiếu oxy gây ra, một hạn chế cả ở mức độ hiếu khí và các quá trình kỵ khí. Trên thực tế, người ta biết rằng, trong cả tình trạng thiếu oxy cấp tính và mãn tính, công suất hiếu khí tối đa (VO2max) giảm tỷ lệ thuận với độ cao tăng dần. Tuy nhiên, độ cao lên tới khoảng 2500 m, hiệu suất thể thao trong một số màn trình diễn thể thao, chẳng hạn như chạy 100 m trong 200 m, hoặc các cuộc thi khởi động hoặc nhảy (trong đó các quá trình hiếu khí không bị ảnh hưởng) cải thiện đôi chút. Hiện tượng này có liên quan đến việc giảm mật độ không khí cho phép tiết kiệm năng lượng một chút.

Khả năng lactic sau một nỗ lực tối đa trong tình trạng thiếu oxy cấp tính không thay đổi theo mực nước biển. Sau khi thích nghi, mặt khác, nó trải qua một sự giảm rõ ràng, rất có thể là do sự suy giảm khả năng đệm của cơ thể trong tình trạng thiếu oxy mãn tính. Trong những điều kiện này, trên thực tế, sự tích tụ axit lactic gây ra bởi tập thể dục tối đa, sẽ dẫn đến sự axit hóa quá mức của sinh vật, không thể được đệm bởi dự trữ kiềm giảm do thích nghi với khí hậu.

Nói chung, các chuyến du ngoạn lên đến 2000 m độ cao không yêu cầu các biện pháp phòng ngừa đặc biệt cho những người có sức khỏe và đào tạo tốt. Trong trường hợp du ngoạn đặc biệt đòi hỏi, nên đạt độ cao vào ngày hôm trước, để cho phép sinh vật có sự thích nghi tối thiểu với độ cao (có thể gây ra nhịp tim nhanh và nhịp tim nhanh), để cho phép hoạt động thể chất mà không bị mệt mỏi quá mức.

Khi bạn có ý định đạt độ cao từ 2000 đến 2700 m, các biện pháp phòng ngừa cần tuân thủ không sai lệch nhiều so với trước đó, chỉ nên thực hiện một khoảng thời gian thích nghi với hạn ngạch lâu hơn một chút (2 ngày) trước khi bắt đầu chuyến tham quan, hoặc trong cách khác, bạn có thể đến địa phương dần dần, có thể bằng tài nguyên vật lý của riêng bạn, bắt đầu tăng từ cấp độ gần với những nơi bạn thường ở.

Nếu bạn thực hiện các chuyến đi bộ đòi hỏi nhiều ngày ở độ cao từ 2700 đến 3200 m so với mực nước biển, thì người cổ đại phải chia thành nhiều ngày, lên kế hoạch leo lên độ cao tối đa sau đó quay trở lại độ cao thấp hơn.

Tốc độ di chuyển trong các chuyến du ngoạn phải không đổi và cường độ thấp để tránh hiện tượng mệt mỏi sớm do tích tụ axit lactic.

Chúng ta cũng phải luôn nhớ rằng ngay cả ở độ cao trên 2300 m, việc luyện tập ở cường độ tương đương với mực nước biển thực tế là không thể, và với độ cao tăng dần, cường độ của các bài tập giảm đi tương ứng. Ví dụ, ở độ cao khoảng 4000 m, người trượt tuyết xuyên quốc gia có thể chịu được tải trọng khoảng 40% so với VO2 max so với những người ở mực nước biển khoảng 78% so với VO2 max. Hơn 3200 m các chuyến du ngoạn đòi hỏi nhiều ngày, khuyên bạn nên ở độ cao dưới 3000 m trong khoảng thời gian từ vài ngày đến 1 tuần, thời gian thích nghi để làm quen với khí hậu để tránh hoặc ít nhất là giảm các vấn đề vật lý được tạo ra bởi thiếu oxy máu.

Cần chuẩn bị cho chuyến tham quan bằng một khóa huấn luyện phù hợp với cường độ và độ khó của chuyến tham quan, để không gây nguy hiểm cho sự an toàn của chính mình và của những người đi cùng chúng tôi, cũng như của bất kỳ nhân viên cứu hộ nào.

Núi là một môi trường phi thường, có thể sống nhiều khía cạnh, từ bỏ những trải nghiệm cá nhân và độc đáo, giống như sự hài lòng khi đi qua phương tiện của chính mình và đến những nơi huyền diệu, tận hưởng môi trường tự nhiên lộng lẫy, tránh xa sự hỗn loạn và ô nhiễm của các thành phố.

Kết thúc một chuyến du ngoạn đòi hỏi, cảm giác hạnh phúc và thanh thản đi cùng chúng ta khiến chúng ta quên đi những khó khăn, khó khăn và những nguy hiểm mà đôi khi chúng ta phải đối mặt.

Chúng ta phải luôn nhớ rằng các rủi ro ở vùng núi có thể được nhân lên bởi các đặc điểm cực đoan và đặc biệt của chính môi trường (độ cao, khí hậu, đặc điểm địa mạo), do đó việc đi bộ đơn giản trong rừng hoặc du ngoạn đòi hỏi phải luôn được lên kế hoạch theo tỷ lệ và theo tỷ lệ. điều kiện vật chất và chuẩn bị kỹ thuật của mỗi người tham gia, tự tổ chức có trách nhiệm và bỏ các cuộc thi không cần thiết sang một bên.

Nhìn chung, các nghiên cứu chỉ ra rằng, sau khi thích nghi với khí hậu, có sự gia tăng đáng kể về huyết sắc tố (Hb) và hematocrit (Hct), hai thông số đơn giản nhất và được nghiên cứu nhiều nhất. Tuy nhiên, đi sâu vào chi tiết, chúng tôi nhận ra rằng các kết quả khác xa so với tiêu chí, cả vì các giao thức khác nhau được sử dụng và do sự hiện diện của các yếu tố "gây nhiễu". Ví dụ, người ta biết rằng việc thích nghi với tình trạng thiếu oxy sẽ làm giảm thể tích huyết tương (VP) và do đó làm tăng tương đối các giá trị Hct. Quá trình này có thể là do mất protein từ huyết tương, tăng tính thấm mao mạch, mất nước hoặc tăng lợi tiểu. Hơn nữa, trong khi tập thể dục, sự phân phối lại VP xảy ra từ giường mạch máu đến kẽ cơ, do sự gia tăng áp lực thẩm thấu mô và áp lực thủy tĩnh mao mạch lớn hơn. Hai cơ chế này cho thấy, ở những vận động viên đã thích nghi với độ cao, thể tích huyết tương có thể giảm đáng kể trong các bài tập vất vả được tiến hành trong tình trạng thiếu oxy.

Do đó, kích thích thiếu oxy (tự nhiên hoặc nhân tạo) của thời gian thích hợp tạo ra, do đó, sự gia tăng thực sự của khối hồng cầu, mặc dù với một biến đổi cá nhân nhất định. Tuy nhiên, với mục đích cải thiện hiệu suất, các khả năng thích ứng ngoại vi khác có thể xảy ra, chẳng hạn như tăng khả năng mô cơ để trích xuất và sử dụng oxy. Tuyên bố này là đúng cả trong các môn học ít vận động và trong các vận động viên, miễn là sau này có thể đào tạo với khối lượng công việc với cường độ phù hợp để duy trì tính cạnh tranh.

Tóm lại, có thể nói rằng tiếp xúc với điều kiện khí hậu khác với điều kiện thông thường đại diện cho một sự kiện căng thẳng cho sinh vật; độ cao là một thách thức không chỉ đối với người leo núi mà còn đối với nhà sinh lý học và bác sĩ.

"123456»

Biên tập: Lorenzo Boscariol