Pelatihan eritropoietin dan ketinggian

Bagian keempat

Erythropoietin (EPO), faktor yang diinduksi oleh "hipoksia (HIF) dan hiperventilasi

EPO telah lama dikenal sebagai pengatur fisiologis produksi sel darah merah, terutama diproduksi di ginjal sebagai respons terhadap hipoksia dan kobalt klorida.
Sebagian besar sel, terkena hipoksia, menempatkan diri dalam keadaan diam mengurangi sintesis mRNA sekitar 50-70%.Beberapa gen, seperti faktor yang diinduksi oleh hipoksia, malah dirangsang.
HIF adalah protein yang terkandung dalam inti sel yang memainkan peran mendasar dalam transkripsi gen dalam menanggapi "hipoksia. Sebenarnya faktor transkripsi yang mengkode protein yang terlibat dalam respon hipoksia dan sangat penting untuk sintesis eritropoietin."

Dalam kondisi hipoksia jalur sensor oksigen (untuk banyak sel diwakili oleh sitokrom aa3) diblokir, sehingga HIF meningkat. Peristiwa yang terjadi di bagian hilir sensor untuk mengaktifkan ekspresi gen EPO memerlukan sintesis protein baru dan produksi faktor transkripsi spesifik. Di dalam nukleus, transkripsi gen EPO pada kromosom dimulai.

Tingkat EPO dalam kondisi hipoksia meningkat secara signifikan menjadi 3000m setelah 114 menit dan menjadi 4000m setelah 84 menit. Nilai rata-rata naik dari 16,0 menjadi 22,5 mU / ml (3.000 m) dan dari 16,7 menjadi 28,0 mU / ml (4.000 m). Pada akhir stimulus hipoksia, kadar EPO terus meningkat selama sekitar 1,5 jam dan 3 jam dan kemudian menurun dengan waktu paruh rata-rata sekitar 5,2 jam.
Hiperventilasi terjadi pada saat istirahat sudah dimulai dari sekitar 3400 m (sebanding dengan ketinggian yang dicapai).Hipoksia akut merangsang kemoreseptor (khususnya gloma karotis), sensitif terhadap penurunan PO2 dalam darah arteri, yang dapat menyebabkan peningkatan ventilasi hingga sekitar 65%.
Setelah beberapa hari tinggal di ketinggian, apa yang disebut "aklimatisasi ventilasi" terbentuk, ditandai dengan peningkatan nyata pada ventilasi paru saat istirahat.
Latihan fisik, baik pada hipoksia akut maupun kronis, menyebabkan hiperventilasi jauh lebih tinggi daripada di permukaan laut; penyebabnya akan ditemukan dalam peningkatan aktivitas kemoreseptor dan pusat pernapasan yang disebabkan oleh penurunan tekanan parsial O2.
Akhirnya, perlu dicatat bahwa biaya energi ventilasi paru meningkat di ketinggian karena hiperventilasi Bahkan, menurut apa yang dilaporkan dalam penelitian yang dilakukan oleh Mognoni dan La Fortuna pada tahun 1985, pada ketinggian yang bervariasi antara 2300 dan 3500 m, energi biaya ditemukan untuk ventilasi paru 2,4 hingga 4,5 kali lebih tinggi daripada di permukaan laut (dengan upaya yang sama).
Nilai pH rata-rata darah dalam kondisi normal adalah 7,4. Hiperventilasi yang muncul pada kenaikan di ketinggian, selain memiliki efek meningkatkan jumlah oksigen yang tersedia untuk jaringan, menyebabkan peningkatan eliminasi karbon dioksida dengan pernafasan.Konsekuensi penurunan konsentrasi CO2 darah menyebabkan a pergeseran pH darah menuju alkalinitas, meningkat hingga nilai 7,6 (alkalosis respiratorik).

PH darah dipengaruhi oleh konsentrasi ion bikarbonat [HCO3-] dalam darah, yang merupakan cadangan alkali tubuh.Untuk mengkompensasi alkalosis respiratorik, selama aklimatisasi tubuh meningkatkan ekskresi ion bikarbonat dengan urin, membawa nilai pH darah kembali ke tingkat normal Mekanisme kompensasi alkalosis respiratorik yang terjadi pada subjek yang telah menyesuaikan diri dengan sempurna ini mengakibatkan berkurangnya cadangan basa, oleh karena itu daya penyangga darah terhadap, misalnya, asam laktat yang dihasilkan selama latihan fisik. Diketahui faktanya bahwa dalam yang diaklimatisasi ada pengurangan yang mencolok dari "kapasitas laktasid".
Setelah sekitar 15 hari tinggal di ketinggian terjadi peningkatan progresif konsentrasi sel darah merah dalam darah yang bersirkulasi (polyglobulia), semakin ditandai semakin tinggi ketinggian, mencapai nilai maksimum setelah sekitar 6 minggu. Fenomena ini merupakan upaya lebih lanjut oleh organisme untuk mengkompensasi efek negatif dari hipoksia. Faktanya, penurunan tekanan parsial oksigen dalam darah arteri menyebabkan "peningkatan sekresi hormon eritropoietin yang merangsang sumsum tulang untuk meningkatkan jumlah sel darah merah, sehingga memungkinkan hemoglobin yang terkandung di dalamnya mengangkut jumlah yang lebih besar. O2 ke kain. Selanjutnya, bersama dengan sel darah merah, konsentrasi hemoglobin [Hb] dan nilai hematokrit (Hct), yaitu persentase volume sel darah dalam kaitannya dengan bagian cairnya (plasma), juga meningkat. [ Hb], menentang pengurangan PO2 dan, selama tinggal lama di ketinggian, dapat meningkat 30-40%.

Bahkan saturasi O2 hemoglobin mengalami perubahan dengan ketinggian, mulai dari saturasi sekitar 95% di permukaan laut hingga 85% antara ketinggian 5000 dan 5500 m. Situasi ini menciptakan masalah serius dalam pengangkutan oksigen ke jaringan. , terutama selama kerja otot.
Di bawah stimulus hipoksia akut, denyut jantung meningkat, untuk mengimbangi jumlah denyut per menit yang lebih besar, ketersediaan oksigen yang lebih rendah, sedangkan stroke sistolik menurun (yaitu jumlah darah yang dipompa jantung dengan setiap denyut menurun). Pada hipoksia kronis, denyut jantung kembali ke nilai normal.

Sebagai akibat dari hipoksia akut, denyut jantung maksimum dari latihan mengalami pengurangan terbatas dan hampir tidak dipengaruhi oleh ketinggian.Namun, pada subjek yang diaklimatisasi, denyut jantung maksimum dari latihan sangat berkurang sebanding dengan ketinggian yang dicapai.

Misalnya: MAX F.C. dari upaya di permukaan laut: 180 denyut per menit
MAX F.C. dari upaya ke 5000 m: 130-160 denyut per menit

Tekanan arteri sistemik menunjukkan peningkatan sementara pada hipoksia akut, sedangkan pada subjek yang diaklimatisasi nilainya serupa dengan yang tercatat di permukaan laut.
Hipoksia tampaknya memberikan aksi langsung pada otot-otot arteri pulmonalis, menyebabkan vasokonstriksi dan menyebabkan peningkatan tekanan arteri yang signifikan di daerah pulmonal.
Konsekuensi ketinggian pada metabolisme dan kemampuan kinerja tidak dapat dengan mudah diringkas, sebenarnya ada beberapa variabel yang perlu dipertimbangkan, terkait dengan karakteristik individu (misalnya usia, kondisi kesehatan, lama tinggal, kondisi pelatihan dan kebiasaan ketinggian, jenis aktivitas olahraga) dan kondisi lingkungan (misalnya ketinggian wilayah tempat pertunjukan dilakukan, kondisi iklim).

Mereka yang pergi ke pegunungan harus mempertimbangkan, bersama dengan masalah yang terkait dengan ketinggian, kemungkinan variasi meteorologi (dan suhu khususnya), yang bertanggung jawab atas aksentuasi gangguan yang disebabkan oleh hipoksia.Hipoksia menyebabkan berbagai anomali fungsional pada jaringan saraf, termasuk Perubahan psikis dan perilaku cukup sering terjadi pada mereka yang melakukan aktivitas fisik di pegunungan, bahkan pada ketinggian yang sedang. Gangguan tersebut dapat ditandai baik oleh euforia dan depresi suasana hati yang terkait dengan apatis dan asthenia.Menurut Zchislaw Ryn, variasi suasana hati ini mulai menampakkan diri pada ketinggian yang relatif rendah (1500-2500 meter di atas permukaan laut), sejak hari pertama tinggal. di pegunungan, bertahan selama beberapa jam atau beberapa hari, dan menghilang secara spontan. Ryn sendiri percaya bahwa dalam beberapa kasus gangguan ini bisa bersifat permanen.
Mengenai pengaruhnya terhadap metabolisme energi, dapat dikatakan bahwa hipoksia menyebabkan keterbatasan baik pada tingkat proses aerobik maupun anaerobik. Diketahui bahwa baik pada hipoksia akut maupun kronis, daya aerobik maksimum (VO2max ) menurun secara proporsional dengan meningkatnya ketinggian. Namun hingga ketinggian sekitar 2500 m, kinerja atletik dalam beberapa pertunjukan olahraga, seperti lari 100m dan 200m, atau kompetisi lempar atau lompat (di mana proses aerobik tidak terpengaruh) sedikit meningkat. Fenomena ini terkait dengan pengurangan udara kepadatan yang memungkinkan sedikit penghematan energi.
Kapasitas asam laktat setelah usaha maksimal pada hipoksia akut tidak berubah terhadap permukaan laut. Setelah aklimatisasi, di sisi lain, ia mengalami pengurangan yang jelas, mungkin karena penurunan kapasitas penyangga organisme pada hipoksia kronis. Padahal, dalam kondisi ini akumulasi asam laktat yang disebabkan oleh latihan fisik yang maksimal akan menyebabkan pengasaman organisme yang berlebihan, yang tidak dapat disangga oleh cadangan basa yang berkurang karena aklimatisasi.
Umumnya, perjalanan hingga ketinggian 2000 m tidak memerlukan tindakan pencegahan khusus untuk subjek dalam kondisi kesehatan dan pelatihan yang baik. Dalam kasus perjalanan yang sangat menuntut, disarankan untuk mencapai ketinggian sehari sebelumnya, untuk memungkinkan tubuh memiliki adaptasi minimum terhadap ketinggian (yang dapat menyebabkan takikardia dan takipnea sedang), sehingga memungkinkan aktivitas fisik tanpa kelelahan yang berlebihan.
Bila Anda bermaksud untuk mencapai ketinggian antara 2000 dan 2700 m, tindakan pencegahan yang harus diikuti tidak jauh berbeda dari yang sebelumnya, disarankan hanya periode adaptasi yang sedikit lebih lama terhadap ketinggian (2 hari) sebelum memulai perjalanan, atau di alternatif untuk mencapai lokasi secara bertahap, mungkin dengan sumber daya fisik Anda sendiri, memulai perjalanan dari ketinggian yang dekat dengan tempat Anda biasanya tinggal.
Jika Anda melakukan pendakian multi-hari yang menantang di ketinggian mulai dari 2700 hingga 3200 m dpl, pendakian harus dibagi selama beberapa hari, merencanakan pendakian ke ketinggian maksimum diikuti dengan kembali ke ketinggian yang lebih rendah.
Laju berjalan selama ekskursi harus konstan dan dengan intensitas rendah untuk menghindari gejala awal kelelahan akibat akumulasi asam laktat.
Juga harus selalu diingat bahwa sudah pada ketinggian di atas 2300 m, mempertahankan latihan dengan intensitas yang sama dengan yang ada di permukaan laut praktis tidak mungkin, dan dengan peningkatan ketinggian, intensitas latihan berkurang secara proporsional. Pada ketinggian sekitar 4000m, misalnya, pemain ski lintas alam dapat menahan beban latihan sekitar 40% dari VO2 max dibandingkan dengan di permukaan laut yang sekitar 78% dari VO2 max. Di atas 3200 m perjalanan menuntut beberapa hari, merekomendasikan tinggal di ketinggian di bawah 3000 m untuk jangka waktu mulai dari beberapa hari sampai 1 minggu, waktu untuk aklimatisasi berguna untuk menghindari atau setidaknya mengurangi masalah fisik yang dihasilkan dari hipoksia.
Penting untuk mempersiapkan perjalanan dengan pelatihan yang memadai untuk intensitas dan kesulitan perjalanan, agar tidak mengambil risiko membahayakan keselamatan diri sendiri dan orang-orang yang menyertai kita, serta keselamatan setiap penyelamat.
Gunung adalah lingkungan yang luar biasa yang memungkinkan untuk mengalami banyak aspek, meninggalkan diri sendiri untuk pengalaman unik dan pribadi, seperti kepuasan intim telah menyeberang dan mencapai tempat-tempat magis dengan cara sendiri, menikmati lingkungan alam yang indah, jauh dari kekacauan dan polusi Beberapa kota.
Di akhir "tamasya yang menuntut, perasaan sejahtera dan ketenangan yang menyertai kita membuat kita melupakan kesulitan, ketidaknyamanan, dan bahaya yang kadang-kadang kita hadapi.
Harus selalu diingat bahwa risiko di pegunungan dapat dikalikan dengan karakteristik khusus dan ekstrim dari lingkungan itu sendiri (ketinggian, iklim, karakteristik geomorfologi), jadi jalan-jalan sederhana di hutan atau pendakian yang menuntut harus selalu direncanakan dengan tepat dan proporsional dengan kondisi fisik dan persiapan teknis masing-masing peserta, menyelenggarakan secara bertanggung jawab dan mengesampingkan kompetisi yang tidak perlu.
Secara keseluruhan, studi menunjukkan bahwa, setelah aklimatisasi, ada peningkatan yang signifikan dalam hemoglobin (Hb) dan hematokrit (Hct), dua parameter yang paling sederhana dan paling banyak dipelajari.Dia menyadari bahwa hasilnya sama sekali tidak univokal, keduanya karena perbedaan protokol yang digunakan dan karena adanya faktor "pengganggu". Diketahui, misalnya, bahwa aklimatisasi terhadap hipoksia menyebabkan penurunan volume plasma (PV) dan akibatnya peningkatan relatif nilai Hct. Proses ini dapat disebabkan oleh hilangnya protein plasma, peningkatan permeabilitas kapiler, dehidrasi atau peningkatan diuresidiuresis. Selanjutnya, selama latihan, ada redistribusi VP yang berpindah dari dasar vaskular ke interstitium otot, karena peningkatan tekanan osmotik jaringan dan tekanan hidrostatik kapiler yang lebih besar. " ketinggian tinggi, volume plasma dapat menurun secara signifikan selama latihan berat yang dilakukan pada hipoksia.
Oleh karena itu, stimulus hipoksia (alami atau buatan) dengan durasi yang memadai menghasilkan peningkatan nyata dalam massa eritrosit, meskipun dengan variabilitas individu tertentu. Untuk meningkatkan kinerja, bagaimanapun, adaptasi perifer lainnya mungkin untuk campur tangan, seperti peningkatan kemampuan jaringan otot untuk mengekstrak dan menggunakan oksigen. Pernyataan ini benar baik pada subjek yang tidak banyak bergerak maupun pada atlet, selama yang terakhir mampu berlatih dengan beban kerja dengan intensitas yang memadai untuk tetap kompetitif.
Kesimpulannya, dapat ditegaskan bahwa paparan kondisi iklim yang berbeda dari biasanya merupakan peristiwa stres bagi organisme; ketinggian yang tinggi merupakan tantangan tidak hanya bagi pendaki gunung tetapi juga bagi ahli fisiologi dan dokter.