Farmakologisk induktion af tolerance for hypoxi og hypotermi (PhITHy-Ho)

Warfighter Performance Optimization i ekstreme miljøer er fortsat et område med vigtig og intens efterforskning med følgende mål: (1) Optimere, opretholde og øge medicinsk beredskab og fysiologisk/psykologisk ydeevne i ekstreme og farlige militære operationelle miljøer og (2) udvikle fælles DoD modforanstaltninger og vejledning til at opretholde ydeevne, vurdere fysiologisk status og reducere skadesrisiko i ekstreme og farlige driftsmiljøer. Succesfulde og sikre resultater i ekstreme og farlige operationsmiljøer kræver, at krigskæmpere opretholder optimal kognitiv og motionspræstation under fysiologisk stress. Ekstreme miljøforhold, der opstår i sådanne miljøer, omfatter krigskæmperes eksponering for hypoxi og hypotermi, alene eller i kombination. Både hypoxi og hypotermi underminerer O2-leveringssystemets homeostase, hvilket pålægger farlige begrænsninger for krigskæmperens kognitive kapacitet og træningskapacitet.

Mens røde blodlegemer (RBC'er) almindeligvis er anerkendt som O2-transportmidler, er deres funktion som en nøglesignal- og kontrolknude i O2-systemets leveringshomeostase for nylig blevet værdsat. Gennem O2-indholdsreagerende modulering af RBC-energi, biomekanik, O2-affinitet og kontrol af vasoaktive effektorer i plasma - RBC'er koordinerer stabiliserende reaktioner i lungen, hjertet, det vaskulære træ og det autonome nervesystem - på en måde, der opretholder O2-leveringssystemets homeostase i indstilling af enten reduceret O2-tilgængelighed (hypobar hypoxi) eller øget O2-behov (hypotermi). Menneskelige røde blodlegemer demonstrerer adaptive reaktioner på træning, hypoxi og hypotermi - disse ændringer er almindeligvis værdsat som et nøgleelement, der muliggør tilpasning i høj højde. Men under forhold med hypoxi og hypotermi, uden forudgående tilpasning, påvirkes RBC-ydeevnen negativt og begrænser det dynamiske område af stresstilpasning til O2-leveringshomeostase - hvilket begrænser krigskæmperens træningskapacitet og kognitive ydeevne i ekstreme miljøer, såsom under akut bjergsyge.