Hapen kuljetus normaalissa vs. hypobaarisessa hypoksiassa

Tutkimuksen erityistavoitteena on tunnistaa fysiologiset erot akuutin normobaarisen ja hypobaarisen hypoksian välillä.

Suurin osa hyvin kontrolloiduista korkeuden fysiologisia vaikutuksia tutkivista tutkimuksista on tehty kammioissa, jotka luovat hypoksisen ympäristön vähentämällä ympäristön hapen osuutta (normobarinen hypoksia). Todellisen korkeusaltistuksen yhteydessä hapen osuus pysyy vakiona, mutta barometrinen paine, joka toimii liikkeellepanevana voimana hapen sitoutumiselle hemoglobiiniin, vähenee (hypobaarinen hypoksia). Molempien olosuhteiden pitäisi teoriassa johtaa samaan hapen osapaineeseen. Viimeaikaiset tutkimukset ovat kyseenalaistaneet korkeusaltistuksen normobaarisen hypoksiamallin ja osoittaneet, että normobarinen ja hypobaarinen hypoksia voivat johtaa erilaisiin fysiologisiin vasteisiin. Laboratoriomme tutkimukset ovatkin osoittaneet korkeamman sykkeen ja alhaisemman valtimoiden happisaturaation hypobaarisen hypoksian yhteydessä verrattuna normobaariseen hypoksiaan. Toiset ovat myös dokumentoineet fyysisen suorituskyvyn heikkenemisen edelleen, alemman hengitysvasteen ja pH:n sekä korkeamman oksidatiivisen stressin hypobarisessa hypoksiassa verrattuna normobaariseen hypoksiaan. Kyky vaihtaa näitä menetelmiä hypoksisen ympäristön saavuttamiseksi ei ole kiistaton. laboratoriomme on äskettäin tutkinut luurankolihasten transkription vastetta sekä normobaariselle että hypobaariselle hypoksialle altistumisen jälkeen. Tutkijat havaitsivat vain rajallisia eroja lihasten transkriptiovasteessa näiden kahden hypoksiamuodon välillä huolimatta eroista valtimon happisaturaatiossa ja sydämen sykkeessä. On selvää, että tarvitaan enemmän työtä niiden fysiologisten näkökohtien määrittämiseksi, joihin normobaarinen ja hypobaarinen hypoksia voi vaikuttaa eri tavalla. Tämä projekti täyttää tietovajeen hypoksiamuotojen eroista lepo- ja harjoitusvasteessa. Erityisesti määritämme ei-invasiivisesti lihasten hapetusvasteen (NIRS), joka voi auttaa selittämään eron puutteen hypoksiamuotojen välillä lihasten transkriptiovasteessa. Lisäksi, vaikka sykkeen on osoitettu vaikuttavan eri tavalla, sykkeen vaihtelusta ei tällä hetkellä ole tietoa. Se määrittää vaikutukset sydämen sykkeen vaihteluun (autonomisen hermoston toiminnan merkki ja vahva kuolleisuuden ennustaja). Näiden tietojen lisäämisellä kirjallisuuteen tulee olemaan vaikutusta hypoksian vaikutusten fysiologiseen ymmärrykseen ja sillä on suuri merkitys aiempien tutkimusten tulkintaan käytettyyn koemalliin perustuen.