Transport kyslíku u normobarické vs. hypobarické hypoxie

Specifickým cílem studie je identifikovat fyziologické rozdíly mezi akutní expozicí normobarické a hypobarické hypoxii.

Většina dobře kontrolovaných výzkumů zkoumajících fyziologické účinky nadmořské výšky byla provedena v komorách, které vytvářejí hypoxické prostředí snížením podílu kyslíku v prostředí (normobarická hypoxie). Při skutečné nadmořské výšce zůstává podíl kyslíku konstantní, ale barometrický tlak poskytující hnací sílu pro vazbu kyslíku na hemoglobin je snížen (hypobarická hypoxie). Obě okolnosti by teoreticky měly vést ke stejnému parciálnímu tlaku kyslíku. Nedávný výzkum zpochybnil model normobarické hypoxie pro expozici ve výšce a ukázal, že normobarická a hypobarická hypoxie může vést k rozdílným fyziologickým reakcím. Výzkum z naší laboratoře skutečně prokázal vyšší srdeční frekvenci a nižší saturaci arteriálního kyslíku při hypobarické hypoxii ve srovnání s normobarickou hypoxií. Jiní také dokumentovali další pokles fyzického výkonu nižší ventilační odpověď a pH a vyšší oxidační stres u hypobarické hypoxie ve srovnání s normobarickou hypoxií. Schopnost zaměňovat tyto metody dosažení hypoxického prostředí není bez kontroverze. naše laboratoř nedávno zkoumala transkripční odpověď kosterního svalstva po vystavení normobarické i hypobarické hypoxii. Výzkumníci nalezli pouze omezené rozdíly ve svalové transkripční odpovědi mezi dvěma formami hypoxie navzdory rozdílům v saturaci arteriálního kyslíku a srdeční frekvenci. Je zřejmé, že je zapotřebí více práce k určení fyziologických aspektů, které mohou být rozdílně ovlivněny normobarickou a hypobarickou hypoxií. Tento projekt vyplní mezeru ve znalostech o rozdílech mezi formami hypoxie v klidové a zátěžové reakci. Konkrétně budeme neinvazivně určovat odpověď svalové oxygenace (NIRS), která může pomoci vysvětlit nedostatek rozdílů mezi formami hypoxie na svalové transkripční odpovědi. Kromě toho, ačkoli bylo prokázáno, že srdeční frekvence je ovlivněna rozdílně, v současnosti neexistují žádné údaje o variabilitě srdeční frekvence. Zjistí vlivy na variabilitu srdeční frekvence (marker funkce autonomního nervového systému a silný prediktor mortality). Přidání těchto údajů do literatury bude mít dopad na fyziologické chápání účinků hypoxie a bude mít zásadní důsledky pro interpretaci předchozího výzkumu založeného na použitém experimentálním modelu.