Jaksottaisen hypoksian yhden istunnon vaikutus hematologisiin muuttujiin

Maksimaalista hapenkulutusta (VO2max) mitattuna sydän-hengityskunto voi ennustaa sydän- ja verisuonisairauksia ja kuolleisuusriskiä paremmin kuin tupakointi, verenpainetauti, tyypin 2 diabetes tai korkea kolesterolitaso. Hapen kuljetus keuhkoista harjoitteleviin lihaksiin tapahtuu sitoutumalla hapen hemoglobiiniin, punasolujen rautaa sisältävään proteiiniin. Siksi hemoglobiinimassa edustaa veren hapensiirtokykyä ja korreloi voimakkaasti VO2max:n kanssa. Tyypin 2 diabetesta sairastavilla potilailla on vakavia heikentyneitä sydän- ja hengityselimistön kuntoon, mikä on havaittu 20 % alhaisemmalla VO2max-arvolla kuin iän, painon ja fyysisen aktiivisuuden perusteella vastaavilla potilailla. Aiemmin tutkijat osoittivat, että pienempi hemoglobiinimassa rajoittaa hapensiirtokykyä ja vaikuttaa osaltaan VO2max:n alenemiseen tyypin 2 diabetesta sairastavilla potilailla. Siten interventioiden, jotka voivat lisätä hemoglobiinimassaa, pitäisi parantaa hapensiirtokykyä ja VO2max-arvoa tyypin 2 diabetesta sairastavilla potilailla. Suurin osa tyypin 2 diabetespotilaista on tietoinen tarpeestaan ​​harjoitella parantaakseen VO2max-arvoaan, mutta alle 1/3 potilaista täyttää suositellut fyysiset aktiivisuustasot. Siksi on kiireellisesti kehitettävä vaihtoehtoisia interventioita, jotka parantavat VO2max-arvoa, koska pienetkin parannukset VO2max-arvoon vähentävät merkittävästi kelpaamattomien henkilöiden kuolleisuusriskiä.

Hypoksia riistää elimistöltä riittävän hapen saannin kudostasolla, mikä stimuloi punasolujen tuotantoa säätelevän peptidihormonin erytropoietiinin (EPO) vapautumista kudosten hapen saannin palauttamiseksi. EPO-tason nousun jälkeen äskettäin luodun retikulosyytin kypsyminen punasoluksi ja hemoglobiinimassan lisääntyminen kestää 5-6 päivää. EPO-tasojen nousun on havaittu saavuttavan maksimiarvot noin 2-3 tunnin kuluttua jatkuvasta hypoksisesta altistumisesta, joka kestää 90 minuuttia ja 3 tuntia. Näin ollen on ehdotettu, että ajoittainen hypoksia, joka koostuu muutaman minuutin hypoksian hengittämisestä vuorotellen muutaman minuutin normaalin ilman hengittämisen kanssa, antaisi riittävän ärsykkeen stimuloimaan EPO-tasojen ja hematologisten muuttujien nousua. Vain yhdessä tutkimuksessa mitattiin sekä EPO-tasoja että hematologisia muutoksia vasteissa ajoittaiseen hypoksiaan. Eliittimatkajuoksijat suorittivat 4 viikkoa ajoittaista hypoksiaa, joka koostui 5:5 minuutin hypoksia-normoksiasuhteesta 70 minuutin ajan, 5 kertaa viikossa. Sisäänhengitetyn hapen osuus laski vähitellen 0,12:sta 0,10 prosenttiin. Kirjoittajat eivät havainneet EPO-tasojen tai hemoglobiinipitoisuuden nousua. Kuitenkin oli useita metodologisia rajoituksia, jotka voisivat selittää nämä havainnot. Ensinnäkin hemoglobiinikonsentraatio riippuu plasman tilavuudesta, ja siksi nesteytystila vaikuttaa siihen suuresti, ja se korreloi vain vähäisessä määrin punasolumassan kanssa. Toisaalta hemoglobiinimassa ilmoitetaan grammoina, ja se on suorempi hapenkuljetuskyvyn mitta. Toiseksi EPO-mittaukset suoritettiin samaan aikaan vuorokaudesta EPO-tasojen vuorokausivaihtelun minimoimiseksi, mikä todennäköisesti esti EPO:n nousun havaitsemisen muutaman ensimmäisen tunnin aikana ajoittaiselle hypoksialle altistumisen jälkeen. Siksi tämän tutkimuksen tarkoituksena on määrittää kerta-altistuksen vaikutus EPO-tasoihin ja hemoglobiinimassaan terveillä yksilöillä. Myös sydän- ja verisuoni- ja hengitysvasteet kerta-altistumiselle ajoittaiselle hypoksialle määritetään. Jos ajoittainen hypoksia parantaa hapensiirtokykyä, seuraava askel on soveltaa tätä toimenpidettä potilailla, joilla on tyypin 2 diabetes.