Inducción farmacológica de la tolerancia a la hipoxia y la hipotermia (PhITHy-Ho)

La optimización del rendimiento de los combatientes en entornos extremos sigue siendo un área de investigación importante e intensa, con los siguientes objetivos: (1) optimizar, mantener y aumentar la preparación médica y el rendimiento fisiológico/psicológico en entornos operativos militares extremos y peligrosos y (2) desarrollar contramedidas conjuntas del Departamento de Defensa. y orientación para mantener el rendimiento, evaluar el estado fisiológico y reducir el riesgo de lesiones en entornos operativos extremos y peligrosos. Los resultados exitosos y seguros en entornos operativos extremos y peligrosos requieren que los combatientes mantengan un rendimiento cognitivo y de ejercicio óptimo durante el estrés fisiológico. Las condiciones ambientales extremas que se encuentran en tales entornos incluyen la exposición de los combatientes a hipoxia e hipotermia, solas o en combinación. Tanto la hipoxia como la hipotermia socavan la homeostasis del sistema de suministro de O2, imponiendo limitaciones peligrosas a la capacidad cognitiva y de ejercicio de los combatientes.

Si bien los glóbulos rojos (RBC) se reconocen comúnmente como agentes de transporte de O2, recientemente se ha apreciado su función como un nodo clave de señalización y control en la homeostasis del sistema de suministro de O2. A través de la modulación sensible al contenido de O2 de la energía de los glóbulos rojos, la biomecánica, la afinidad del O2 y el control de los efectores vasoactivos en el plasma, los glóbulos rojos coordinan las respuestas estabilizadoras del pulmón, el corazón, el árbol vascular y el sistema nervioso autónomo, de una manera que mantiene la homeostasis del sistema de suministro de O2 en el entorno de disponibilidad reducida de O2 (hipoxia hipobárica) o aumento de la demanda de O2 (hipotermia). Los glóbulos rojos humanos demuestran respuestas adaptativas al ejercicio, la hipoxia y la hipotermia; estos cambios se aprecian comúnmente como un elemento clave que permite la adaptación a la gran altitud. Sin embargo, en condiciones de hipoxia e hipotermia, sin una adaptación previa, el rendimiento de los glóbulos rojos se ve afectado negativamente y limita el rango dinámico de adaptación al estrés para la homeostasis del suministro de O2, lo que limita la capacidad de ejercicio de los guerreros y el rendimiento cognitivo en entornos extremos, como durante el mal de montaña agudo.