Erytropoëtine en hoogtetraining

vierde deel

Erytropoëtine (EPO), factor geïnduceerd door "hypoxie (HIF) en hyperventilatie

EPO wordt al lang erkend als de fysiologische regulator van de productie van rode bloedcellen en wordt voornamelijk in de nieren geproduceerd als reactie op hypoxie en kobaltchloride.
De meeste cellen, blootgesteld aan hypoxie, brengen zichzelf in een staat van rust, waardoor de synthese van mRNA met ongeveer 50-70% wordt verminderd.Sommige genen, zoals de factor die wordt 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 essentieel is voor de synthese van erytropoëtine."

In hypoxische omstandigheden is het zuurstofsensorpad (voor veel cellen wordt het weergegeven door cytochroom aa3) geblokkeerd, waardoor HIF toeneemt. 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. In de kern begint de transcriptie van het EPO-gen op het chromosoom.

EPO-niveaus onder hypoxische omstandigheden stijgen aanzienlijk tot 3000 m na 114 minuten en tot 4000 m na 84 minuten. De gemiddelde waarden gaan van 16,0 tot 22,5 mU/ml (3.000 m2) en van 16,7 tot 28,0 mU/ml (4.000 m2). Aan het einde van de hypoxische stimulus blijven de EPO-niveaus stijgen gedurende ongeveer 1,5 uur en 3 uur en nemen vervolgens af met een gemiddelde halfwaardetijd van ongeveer 5,2 uur.
Hyperventilatie treedt in rust al op vanaf ongeveer 3400 m (in verhouding tot de bereikte hoogte) Acute hypoxie stimuleert de chemoreceptoren (met name de carotisgloma's), die gevoelig zijn voor de verlaging van PO2 in arterieel bloed, wat kan leiden tot een verhoging van de ventilatie tot ongeveer 65%.
Na een verblijf van enkele dagen op grote hoogte treedt de zogenaamde "ventilatie-acclimatisatie" op, gekenmerkt door een duidelijke toename van de longventilatie in rust.
Lichaamsbeweging, zowel bij acute als chronische hypoxie, veroorzaakt hyperventilatie veel hoger dan op zeeniveau; de oorzaak zou gevonden kunnen worden in een verhoging van de activiteit van de chemoreceptoren en ademhalingscentra veroorzaakt door de verlaagde partiële druk van O2.
Ten slotte moet worden opgemerkt dat de energiekosten van longventilatie in hoogte toenemen als gevolg van hyperventilatie.In feite, volgens wat werd gerapporteerd in studies uitgevoerd door Mognoni en La Fortuna in 1985, op variabele hoogten tussen 2300 en 3500 m, zou een energie kosten werden gevonden voor longventilatie 2,4 tot 4,5 keer hoger dan op zeeniveau (met dezelfde inspanning).
De gemiddelde pH-waarde van het bloed onder normoxische omstandigheden is 7,4. De hyperventilatie die optreedt bij ascentie op grote hoogte, veroorzaakt niet alleen het effect van het verhogen van de hoeveelheid zuurstof die beschikbaar is voor de weefsels, maar veroorzaakt ook een toename van de eliminatie van koolstofdioxide bij uitademing.De daaruit voortvloeiende afname van de CO2-concentratie in het bloed bepaalt een verschuiving van de pH van het bloed naar alkaliteit, oplopend tot waarden van 7,6 (respiratoire alkalose).

De pH van het bloed wordt beïnvloed door de bloedconcentratie van bicarbonaationen [HCO3-], die de alkalische reserve van het lichaam vertegenwoordigen. Om respiratoire alkalose te compenseren, verhoogt het lichaam tijdens acclimatisatie de uitscheiding van bicarbonaationen met urine, waardoor de pH-waarden van het bloed stijgen Dit mechanisme van compensatie van de respiratoire alkalose die optreedt bij de perfect geacclimatiseerde persoon heeft als gevolg de vermindering van de alkalische reserve, dus van de bufferende kracht van het bloed naar bijvoorbeeld geproduceerd melkzuur tijdens lichamelijke inspanning. Het is in feite bekend dat er bij de geacclimatiseerde een opmerkelijke vermindering van de "lactazuurcapaciteit" is.
Na ongeveer 15 dagen verblijf op hoogte is er een geleidelijke toename van de concentratie van rode bloedcellen in het circulerende bloed (polyglobulie), hoe duidelijker hoe hoger de hoogte, en de maximale waarden worden na ongeveer 6 weken bereikt. Dit fenomeen vertegenwoordigt een nieuwe poging van het organisme om de negatieve effecten van hypoxie te compenseren. In feite veroorzaakt de verminderde partiële zuurstofdruk in het arteriële bloed een "verhoogde afscheiding van het hormoon erytropoëtine dat het beenmerg stimuleert om het aantal rode bloedcellen te verhogen, zodat de hemoglobine die erin zit een grotere hoeveelheid kan transporteren." van O2 aan stoffen. Bovendien nemen, samen met rode bloedcellen, ook de hemoglobineconcentratie [Hb] en de waarde van hematocriet (Hct), dat wil zeggen het volumepercentage bloedcellen in verhouding tot het vloeibare deel (plasma), toe. [ Hb], verzet zich tegen de reductie van PO2 en kan bij langdurig verblijf op grote hoogte met 30-40% toenemen.

Zelfs de O2-verzadiging van hemoglobine ondergaat veranderingen met de hoogte, variërend van een verzadiging van ongeveer 95% op zeeniveau tot 85% tussen 5000 en 5500 m. Deze situatie veroorzaakt ernstige problemen bij het transport van zuurstof naar de weefsels. spier werk.
Onder impuls van acute hypoxie neemt de hartslag toe, om te compenseren met een groter aantal slagen per minuut, de lagere beschikbaarheid van zuurstof, terwijl de systolische slag afneemt (dwz de hoeveelheid bloed die het hart pompt bij elke slag neemt af). Bij chronische hypoxie keert de hartslag terug naar normale waarden.

Als gevolg van acute hypoxie ondergaat de maximale hartslag bij inspanning een beperkte verlaging en wordt nauwelijks beïnvloed door de hoogte, maar bij de geacclimatiseerde proefpersoon wordt de maximale hartslag bij inspanning sterk verlaagd in verhouding tot de bereikte hoogte.

Bijv.: MAX F.C. van inspanning op zeeniveau: 180 slagen per minuut
MAX FC van inspanning tot 5000 m: 130-160 slagen per minuut

Systemische arteriële druk vertoont een voorbijgaande toename van acute hypoxie, terwijl bij het geacclimatiseerde onderwerp de waarden vergelijkbaar zijn met die op zeeniveau.
Hypoxie lijkt een directe werking uit te oefenen op de spieren van de longslagaders, waardoor vasoconstrictie wordt veroorzaakt en een significante toename van de arteriële druk in het longdistrict wordt veroorzaakt.
De gevolgen van hoogte op de stofwisseling en het prestatievermogen kunnen niet eenvoudig worden samengevat, er zijn zelfs verschillende variabelen waarmee rekening moet worden gehouden, die verband houden met individuele kenmerken (bijv. leeftijd, gezondheidstoestand, verblijfsduur, trainingsomstandigheden en hoogtegewoonten, soort sportactiviteit) en omgevingsomstandigheden (bijv. hoogte van de regio waar de prestatie wordt uitgevoerd, klimatologische omstandigheden).

Degenen die naar de bergen gaan, moeten, samen met de problemen in verband met de hoogte, rekening houden met de mogelijke meteorologische variaties (en met name de temperatuur), die verantwoordelijk zijn voor de accentuering van de aandoeningen veroorzaakt door hypoxie.Hypoxie veroorzaakt verschillende functionele anomalieën op het zenuwweefsel, waaronder psychische en gedragsveranderingen komen vrij vaak voor bij degenen die fysieke activiteit uitoefenen in de bergen, zelfs op bescheiden hoogte. Dergelijke stoornissen kunnen zowel worden gekenmerkt door euforie als door depressieve stemming die gepaard gaat met apathie en asthenie.Volgens Zchislaw Ryn beginnen deze stemmingsvariaties zich te manifesteren op relatief lage hoogte (1500-2500 meter boven zeeniveau), sinds de eerste dagen van verblijf in de bergen, een paar uur of een paar dagen aanhouden en spontaan verdwijnen. Ryn gelooft zelf dat deze aandoeningen in sommige gevallen blijvend kunnen zijn.
Wat betreft de effecten op de energiestofwisseling kan worden gesteld dat hypoxie een beperking veroorzaakt zowel op het niveau van aerobe als anaerobe processen. Het is bekend dat zowel bij acute als chronische hypoxie het maximale aerobe vermogen (VO2max ) evenredig afneemt met toenemende Tot een hoogte van ongeveer 2500 m verbeteren de atletische prestaties bij sommige sportprestaties, zoals hardlopen van 100 m en 200 m, of werp- of springwedstrijden (waarbij aerobe processen niet worden beïnvloed) enigszins. Dit fenomeen houdt verband met de vermindering van lucht dichtheid die een lichte energiebesparing mogelijk maakt.
De melkzuurcapaciteit na maximale inspanning bij acute hypoxie verandert niet ten opzichte van de zeespiegel. Na acclimatisatie daarentegen ondergaat het een duidelijke vermindering, waarschijnlijk als gevolg van de afname van de buffercapaciteit van het organisme bij chronische hypoxie. In feite zou in deze omstandigheden de ophoping van melkzuur veroorzaakt door maximale lichaamsbeweging leiden tot een overmatige verzuring van het organisme, die niet kon worden gebufferd door de verminderde alkalische reserve als gevolg van acclimatisatie.
Over het algemeen vereisen excursies tot 2000 m hoogte geen bijzondere voorzorgsmaatregelen voor proefpersonen in goede gezondheid en trainingsomstandigheden. In het geval van bijzonder veeleisende excursies, is het raadzaam om de dag ervoor de hoogte te bereiken, zodat het lichaam een minimale aanpassing aan de hoogte heeft (wat matige tachycardie en tachypneu kan veroorzaken), zodat fysieke activiteit zonder overmatige vermoeidheid.
Wanneer u van plan bent hoogten tussen 2000 en 2700 m te bereiken, wijken de te volgen voorzorgsmaatregelen niet veel af van de vorige, het is aan te raden slechts een iets langere periode van aanpassing aan de hoogte (2 dagen) te doen voordat u aan een excursie begint, of in alternatief om de plaats geleidelijk te bereiken, mogelijk met uw eigen fysieke middelen, en de excursie te starten vanaf een hoogte die dicht bij de hoogte ligt waar u gewoonlijk verblijft.
Als u uitdagende meerdaagse wandelingen maakt op hoogtes van 2700 tot 3200 m boven zeeniveau, moeten de beklimmingen over meerdere dagen worden verdeeld, waarbij u een klim naar de maximale hoogte plant, gevolgd door terugkeer naar lagere hoogten.
Het looptempo tijdens excursies moet constant en van lage intensiteit zijn om vroegtijdige verschijnselen van vermoeidheid als gevolg van de ophoping van melkzuur te voorkomen.
Er moet ook altijd rekening mee worden gehouden dat het al op hoogtes boven 2300 m praktisch onmogelijk is om op dezelfde intensiteit te trainen als op zeeniveau en dat met de toename van de hoogte de intensiteit van de oefeningen proportioneel wordt verminderd. Op hoogtes rond de 4000 meter kunnen langlaufers bijvoorbeeld een trainingsbelasting van ongeveer 40% van de VO2 max weerstaan, vergeleken met die op zeeniveau die ongeveer 78% van de VO2 max bedragen. Boven 3200 m, de veeleisende excursies van meerdere dagen, raden aan om op hoogten onder 3000 m te blijven voor een periode van enkele dagen tot 1 week, tijd voor acclimatisatie die nuttig is om de fysieke problemen veroorzaakt door hypoxie te voorkomen of op zijn minst te verminderen.
Het is noodzakelijk om de excursie voor te bereiden met een adequate training voor de intensiteit en moeilijkheden van de excursie, om de eigen veiligheid en die van degenen die ons vergezellen niet in gevaar te brengen, evenals die van eventuele reddingswerkers.
De berg is een buitengewone omgeving waarvan het mogelijk is om vele aspecten te ervaren, zich overgeven aan unieke en persoonlijke ervaringen, zoals de intieme voldoening om met eigen middelen magische plaatsen te hebben overgestoken en bereikt, te genieten van prachtige natuurlijke omgevingen, ver van chaos en vervuiling Sommige steden.
Aan het einde van een "veeleisende excursie doen de gevoelens van welzijn en sereniteit die ons vergezellen ons de ontberingen, ongemakken en gevaren vergeten waarmee we soms zijn geconfronteerd.
Houd er altijd rekening mee dat de risico's in de bergen kunnen worden vermenigvuldigd door de bijzondere en extreme kenmerken van de omgeving zelf (hoogte, klimaat, geomorfologische kenmerken), dus eenvoudige wandelingen in het bos of veeleisende wandelingen moeten altijd dienovereenkomstig worden gepland en evenredig zijn aan de fysieke omstandigheden en technische voorbereiding van elke deelnemer, verantwoord organiseren en onnodige wedstrijden buiten beschouwing laten.
Over het geheel genomen geven de onderzoeken dan ook aan dat er na acclimatisatie een significante toename is van hemoglobine (Hb) en hematocriet (Hct), de twee eenvoudigste en meest bestudeerde parameters. Hij realiseert zich dat de resultaten allesbehalve eenduidig zijn, zowel vanwege de verschillende gebruikte protocollen en vanwege de aanwezigheid van "confounding" factoren. Het is bijvoorbeeld bekend dat acclimatisatie aan hypoxie een afname van het plasmavolume (PV) veroorzaakt en daarmee een relatieve toename van de Hct-waarden. Dit proces kan te wijten zijn aan een verlies van plasma-eiwitten, een toename van de capillaire permeabiliteit, uitdroging of een toename van de diuresidiurese. Bovendien is er tijdens inspanning een herverdeling van de VP die van het vaatbed naar het spierinterstitium gaat, als gevolg van een toename van de osmotische weefseldruk en een grotere capillaire hydrostatische druk.Deze twee mechanismen suggereren dat bij atleten die al geacclimatiseerd zijn aan de Op grote hoogte kan het plasmavolume aanzienlijk afnemen tijdens inspannende oefeningen bij hypoxie.
De hypoxische stimulus (natuurlijk of kunstmatig) van voldoende duur produceert daarom een reële toename van de erytrocytenmassa, zij het met een zekere individuele variabiliteit. Om de prestaties te verbeteren, zullen echter waarschijnlijk andere perifere aanpassingen optreden, zoals een verhoogd vermogen van het spierweefsel om zuurstof te extraheren en te gebruiken. Deze stelling geldt zowel bij zittende personen als bij sporters, zolang deze in staat zijn te trainen met een voldoende intensiteit om competitief te blijven.
Concluderend kan worden gesteld dat blootstelling aan andere klimatologische omstandigheden dan de gebruikelijke een stressvolle gebeurtenis voor het organisme is; de grote hoogte vormt niet alleen een uitdaging voor de bergbeklimmer, maar ook voor de fysioloog en de arts.