Farmakologinen toleranssin induktio hypoksiaan ja hypotermiaan (PhITHy-Ho)

Warfighter Performance Optimization in Extreme Environments on edelleen tärkeä ja intensiivinen tutkimusalue, jolla on seuraavat tavoitteet: (1) Optimoi, ylläpitää ja parantaa lääketieteellistä valmiutta ja fysiologista/psykologista suorituskykyä äärimmäisissä ja vaarallisissa sotilaallisissa toimintaympäristöissä ja (2) kehittää yhteisiä puolustusministeriön vastatoimia. ja opastusta suorituskyvyn ylläpitämiseksi, fysiologisen tilan arvioimiseksi ja loukkaantumisriskin vähentämiseksi äärimmäisissä ja vaarallisissa käyttöympäristöissä. Onnistuneet ja turvalliset tulokset äärimmäisissä ja vaarallisissa toimintaympäristöissä edellyttävät, että taistelijat ylläpitävät optimaalista kognitiivista suorituskykyä ja harjoittelua fysiologisen stressin aikana. Tällaisissa ympäristöissä kohdatut äärimmäiset ympäristöolosuhteet sisältävät sotahävittäjän altistumisen hypoksialle ja hypotermialle yksin tai yhdessä. Sekä hypoksia että hypotermia heikentävät O2-kuljetusjärjestelmän homeostaasia, mikä asettaa vaarallisia rajoituksia taistelijan kognitiiviselle ja harjoituskyvylle.

Vaikka punasolut (RBC:t) tunnustetaan yleisesti O2:n kuljetusaineiksi, niiden toiminta keskeisenä signalointi- ja ohjaussolmuna O2-järjestelmän jakelun homeostaasissa on vastikään arvostettu. Punasolujen energetiikan, biomekaniikan, O2-affiniteetin ja plasman vasoaktiivisten efektorien hallinnan O2-sisältöön reagoivan modulaation ansiosta punasolut koordinoivat keuhkojen, sydämen, verisuonipuun ja autonomisen hermoston stabiloivia vasteita - tavalla, joka ylläpitää O2-kuljetusjärjestelmän homeostaasia joko heikentyneen O2:n saatavuuden (hypobaarinen hypoksia) tai lisääntyneen O2:n tarpeen (hypotermia) asettaminen. Ihmisen punasolut osoittavat mukautuvaa vastetta harjoitteluun, hypoksiaan ja hypotermiaan – näitä muutoksia pidetään yleisesti avaintekijänä, joka mahdollistaa sopeutumisen korkealle. Hypoksian ja hypotermian olosuhteissa punasolujen suorituskyky kuitenkin vaikuttaa haitallisesti ilman edeltävää sopeutumista ja rajoittaa stressisopeutumisen dynaamista vaihteluväliä O2-toimituksen homeostaasissa - mikä rajoittaa sotahävittäjän harjoituskapasiteettia ja kognitiivista suorituskykyä äärimmäisissä ympäristöissä, kuten akuutin vuoristotaudin aikana.