İrtifa Aklimatizasyonu ve Hipoksi
Yüksek irtifada barometrik basınç düşer, bu nedenle solunan havadaki oksijenin kısmi basıncı, fraksiyonel konsantrasyonu değişmese bile azalmaktadır. Bu hipobarik hipoksi, arteriyel oksijen içeriğini düşürmekte ve oksijen dağıtımına bağımlı her sistemi zorlamaktadır. Aklimatizasyon, sürekli maruziyet sırasında oksijen dağıtımını ve egzersiz toleransını kısmen geri kazandıran, zamana bağlı fizyolojik ayarlamalar bütünüdür.
Tanım
İrtifa aklimatizasyonu, yüksek irtifanın hipobarik hipoksisine karşı, artan ventilasyon, kardiyovasküler fonksiyondaki değişiklikler ile eritropoietik ve doku adaptasyonlarını içeren, saatler ila haftalar içinde azalan oksijen mevcudiyetini kısmen telafi eden ilerleyici fizyolojik bir uyumdur.
Kapsam
Bu madde, hipobarik hipoksinin fizyolojik sonuçlarını, aklimatizasyonun zaman seyrini (ventilatuvar, kardiyovasküler ve hematolojik), irtifada aerobik egzersiz kapasitesinin sınırlanmasını ve aklimatizasyon başarısızlığı olarak akut yüksek irtifa hastalığı spektrumunu kapsamaktadır. İrtifayı egzersiz fizyolojisi içinde çevresel bir stres faktörü olarak ele almakta ve klinik yönetim talimatları vermemektedir.
Temel sorular
- Hipobarik hipoksi, oksijen mevcudiyetini nasıl azaltır ve aerobik egzersizi nasıl sınırlar?
- Ventilatuvar, kardiyovasküler ve hematolojik aklimatizasyonun zaman seyri nasıldır?
- Aklimatizasyondan sonra bile maksimum oksijen alımı, artan irtifa ile neden düşmektedir?
- Başarılı aklimatizasyonu akut yüksek irtifa hastalığından ayıran nedir?
Anahtar kavramlar
- Hipobarik hipoksi
- Hipoksik ventilatuvar yanıt
- Solunumsal alkaloz ve renal telafi
- Eritropoez ve artan hemoglobin
- Maksimum oksijen alımında (V̇O2max) düşüş
- Akut dağ hastalığı, HACE, HAPE
- Yüksekte yaşa-alçakta antrenman yap
Mekanizmalar
Azalan solunan oksijen kısmi basıncı, karotis cisimcikleri tarafından algılanarak hipoksik ventilatuvar yanıtı tetiklemekte ve alveoler ile arteriyel oksijeni düşürmektedir. Hiperventilasyon, böbreğin günler içinde telafi ettiği bir solunumsal alkaloz pahasına alveoler oksijeni artırmaktadır (Bärtsch & Saltin, 2008). Kardiyak debi ve kalp hızı, oksijen dağıtımını korumak için akut olarak yükselmekte; günler ila haftalar içinde ise hipoksi ile indüklenebilir sinyalizasyon eritropoietini ve kırmızı kan hücresi kütlesini uyararak arteriyel oksijen içeriğini artırmaktadır. Bu ayarlamalara rağmen, azalan oksijen basınç gradyanı difüzyonu ve kaslara konvektif dağıtımı sınırladığından, maksimum oksijen alımı irtifa ile birlikte giderek azalmaktadır (Bärtsch & Saltin, 2008; West et al., 2013). Aklimatizasyon, yükselişe ayak uyduramadığında, sıvı kaymaları ve artan basınçlar akut yüksek irtifa hastalığı sendromlarına katkıda bulunmaktadır (Bärtsch & Swenson, 2013).
Klinik önem
İrtifa fizyolojisi, akut dağ hastalığı, yüksek irtifa serebral ödemi ve yüksek irtifa pulmoner ödeminin tanınmasının temelini oluşturmakta ve egzersiz testlerinin ve performansının yüksek irtifada nasıl yorumlandığına dair bilgi vermektedir. Bu madde, mekanizmaları ve kanıtların nasıl üretildiğini açıklamaktadır; yüksek irtifa hastalığının tanınması ve yönetimi, mevcut kılavuzlar tarafından yönetilen klinik konulardır ve bu maddenin kapsamı dışındadır.
Epidemiyoloji
Akut dağ hastalığı, yaklaşık 2500 m'nin üzerine hızla çıkan aklimatize olmamış yolcular arasında yaygın olarak görülmektedir; insidansı ulaşılan irtifa ve yükseliş hızı ile artmaktadır; şiddetli formları (serebral ve pulmoner ödem) daha az yaygın ancak potansiyel olarak ölümcül olabilmektedir (Bärtsch & Swenson, 2013).
Kanıt ve kılavuzlar
Mekanistik ve klinik anlayış, fizyolojik ve klinik derlemelerde (Bärtsch & Saltin, 2008; Bärtsch & Swenson, 2013) ve referans metinlerinde (West et al., 2013) özetlenmektedir. Aralıklı hipoksik maruziyetin performansa uygulanması, "yüksekte yaşa-alçakta antrenman yap" paradigmasında test edilmiştir (Levine & Stray-Gundersen, 1997). Özel klinik rehberlik, burada tekrarlanmayan mevcut yüksek irtifa tıbbı kılavuzları tarafından belirlenmektedir.
Tarihçe
İrtifa fizyolojisinin sistematik çalışması, yirminci yüzyıl dağcılığı ve yüksek irtifa keşif gezileri ile simüle edilmiş irtifa oda çalışmalarıyla hız kazanmıştır; bu çalışmalar, aklimatizasyonun ventilatuvar ve hematolojik özelliklerini ve maksimum oksijen alımındaki ilerleyici düşüşü ortaya koymuştur. Daha sonraki çalışmalar, atletik hazırlığa kontrollü hipoksik maruziyeti uygulamıştır; buna yüksekte yaşa-alçakta antrenman yap yaklaşımı örnek teşkil etmektedir (Levine & Stray-Gundersen, 1997).
Tartışmalar
- Deniz seviyesi performansını artırmak için irtifa veya hipoksinin en iyi nasıl kullanılacağı
- Aralıklı hipoksik maruziyetin sonraki deniz seviyesi performansını iyileştirip iyileştirmediği ve nasıl iyileştirdiği, ayrıca eritropoietik ve non-hematolojik adaptasyonların göreceli katkısı tartışılmaya devam etmektedir. Yüksekte yaşa-alçakta antrenman yap tasarımı, aklimatizasyon uyarısını antrenman uyarısından ayırmak için etkili bir girişim olmuştur.
Öne çıkan isimler
- John B. West
- Peter Bärtsch
- Bengt Saltin
- Benjamin D. Levine
İlgili konular
Temel eserler
- bartsch-saltin-2008
- bartsch-swenson-2013
- levine-straygundersen-1997
Sıkça sorulan sorular
- Hava hala %21 oksijen içeriyorsa, irtifada neden daha az oksijen bulunmaktadır?
- Oksijenin fraksiyonel konsantrasyonu değişmemektedir, ancak barometrik basınç irtifa ile düşmekte, bu nedenle oksijeni kana iten oksijenin kısmi basıncı daha düşük olmaktadır. Oksijen yüzdesindeki bir değişiklik değil, bu hipobarik hipoksi temel stres faktörüdür.
- Aklimatizasyon, irtifada egzersiz kapasitesini tamamen geri kazandırır mı?
- Hayır. Aklimatizasyon, azalan oksijen mevcudiyetini kısmen telafi etmektedir, ancak kaslara dağıtımı sağlayan oksijen basınç gradyanı azaldığı için maksimum oksijen alımı, artan irtifa ile birlikte hala giderek düşmektedir.