Vliv jedné relace intermitentní hypoxie na hematologické proměnné

Kardiorespirační zdatnost, hodnocená měřením maximální spotřeby kyslíku (VO2max), má potenciál předpovídat kardiovaskulární onemocnění a riziko úmrtnosti ve větší míře než kouření, hypertenze, diabetes 2. typu nebo vysoká hladina cholesterolu. Transport kyslíku z plic do cvičících svalů se dosahuje vazbou kyslíku na hemoglobin, protein obsahující železo v červených krvinkách. Hmota hemoglobinu proto představuje kapacitu krve přenášet kyslík a silně koreluje s VO2max. Pacienti s diabetem 2. typu mají vážné poruchy kardiorespirační zdatnosti, což bylo pozorováno díky o 20 % nižšímu VO2max než u jedinců odpovídajících věku, hmotnosti a úrovni fyzické aktivity. Výzkumníci již dříve prokázali, že nižší hmotnost hemoglobinu omezuje kapacitu přenosu kyslíku a přispívá k nižšímu VO2max u pacientů s diabetem 2. typu. Intervence, které mohou zvýšit hmotnost hemoglobinu, by tedy měly vést ke zlepšení kapacity přenosu kyslíku a VO2max u pacientů s diabetem 2. typu. Zatímco většina pacientů s diabetem 2. typu si je vědoma své potřeby vykonávat cvičení ke zlepšení jejich VO2max, méně než 1/3 pacientů splňuje doporučené úrovně fyzické aktivity. Existuje proto naléhavá potřeba vyvinout alternativní intervence, které zlepšují VO2max, protože i minimální zlepšení VO2max významně snižují riziko úmrtnosti u nezpůsobilých jedinců.

Hypoxie zbavuje tělo dostatečného přísunu kyslíku na úrovni tkání, což stimuluje uvolňování erytropoetinu (EPO), peptidového hormonu regulujícího tvorbu červených krvinek, aby se obnovil přísun kyslíku do tkání. Po zvýšení hladiny EPO trvá 5-6 dní, než nově vytvořený retikulocyt dozraje na červenou krvinku a pozoruje zvýšenou hmotu hemoglobinu. Bylo pozorováno, že zvýšení hladin EPO dosahuje maximálních hodnot přibližně 2-3 hodiny po nepřetržité hypoxické expozici trvající mezi 90 minutami a 3 hodinami. Následně bylo navrženo, že intermitentní hypoxie, sestávající ze střídání několika minut dýchání hypoxického vzduchu s několika minutami dýchání normoxického vzduchu, by poskytla stimul dostatečný ke stimulaci zvýšení hladin EPO a hematologických proměnných. Pouze jedna studie měřila jak hladiny EPO, tak hematologické změny v odpovědích na intermitentní hypoxii. Elitní běžci absolvovali 4 týdny intermitentní hypoxie sestávající z poměru hypoxie k normoxii 5:5 minut po dobu 70 minut, 5krát týdně. Podíl vdechovaného kyslíku postupně klesal z 0,12 na 0,10 %. Autoři nezaznamenali žádné zvýšení hladin EPO ani koncentrace hemoglobinu. Existovalo však několik metodologických omezení, která by mohla tato zjištění vysvětlit. Za prvé, koncentrace hemoglobinu je závislá na objemu plazmy, a je proto značně ovlivněna stavem hydratace a pouze v malé míře koreluje s hmotou červených krvinek. Na druhé straně se hmotnost hemoglobinu uvádí v gramech a je přímějším měřítkem kapacity přenášet kyslík. Za druhé, měření EPO byla prováděna ve stejnou denní dobu, aby se minimalizovala jakákoliv cirkadiánní variabilita hladin EPO, což pravděpodobně bránilo detekci nárůstu EPO během prvních několika hodin po vystavení intermitentní hypoxii. Účelem této studie je tedy určit účinek jednorázové expozice intermitentní hypoxii na hladiny EPO a hmotnost hemoglobinu u zdravých jedinců. Rovněž budou stanoveny kardiovaskulární a ventilační reakce na jednorázovou expozici intermitentní hypoxii. Pokud intermitentní hypoxie zlepšuje kapacitu přenosu kyslíku, bude dalším krokem aplikace této intervence u pacientů s diabetem 2. typu.