Trasporto di ossigeno nell'ipossia normobarica vs. ipobarica

L'obiettivo specifico dello studio è identificare le differenze fisiologiche tra l'esposizione acuta all'ipossia normobarica e ipobarica.

La maggior parte delle ricerche ben controllate che studiano gli effetti fisiologici dell'altitudine sono state condotte in camere che creano un ambiente ipossico riducendo la frazione di ossigeno nell'ambiente (ipossia normobarica). Con l'effettiva esposizione all'altitudine, la frazione di ossigeno rimane costante ma la pressione barometrica che fornisce la forza motrice per il legame dell'ossigeno all'emoglobina è ridotta (ipossia ipobarica). Entrambe le circostanze dovrebbero in teoria portare alla stessa pressione parziale di ossigeno. Ricerche recenti hanno messo in discussione il modello di ipossia normobarica per l'esposizione all'altitudine e dimostrano che l'ipossia normobarica e ipobarica possono portare a risposte fisiologiche differenziali. In effetti, la ricerca del nostro laboratorio ha mostrato una frequenza cardiaca più elevata e una minore saturazione di ossigeno arterioso con ipossia ipobarica rispetto all'ipossia normobarica. Altri hanno anche documentato un'ulteriore diminuzione delle prestazioni fisiche, minore risposta ventilatoria e pH e maggiore stress ossidativo nell'ipossia ipobarica rispetto all'ipossia normobarica. La capacità di scambiare questi metodi per ottenere un ambiente ipossico non è priva di controversie. il nostro laboratorio ha recentemente studiato la risposta trascrizionale del muscolo scheletrico dopo l'esposizione all'ipossia sia normobarica che ipobarica. I ricercatori hanno trovato solo differenze limitate nella risposta trascrizionale muscolare tra le due forme di ipossia nonostante le differenze nella saturazione di ossigeno arterioso e nella frequenza cardiaca. Chiaramente, è necessario più lavoro per determinare gli aspetti fisiologici che possono essere influenzati in modo differenziale dall'ipossia normobarica e ipobarica. Questo progetto colmerà il divario di conoscenza delle differenze tra le forme di ipossia nella risposta a riposo e all'esercizio. In particolare, determineremo in modo non invasivo la risposta di ossigenazione muscolare (NIRS) che può aiutare a spiegare la mancanza di differenza tra le forme di ipossia sulla risposta trascrizionale muscolare. Inoltre, mentre è stato dimostrato che la frequenza cardiaca è influenzata in modo differenziato, attualmente non esistono dati sulla variabilità della frequenza cardiaca. Ne determinerà gli effetti sulla variabilità della frequenza cardiaca (un marker della funzione del sistema nervoso autonomo e un forte predittore di mortalità). L'aggiunta di questi dati al corpo della letteratura avrà un impatto sulla comprensione fisiologica degli effetti dell'ipossia e avrà importanti implicazioni per l'interpretazione della ricerca precedente basata sul modello sperimentale utilizzato.