Funzione del diaframma e resistenza del subacqueo

Gli obiettivi di questo progetto sono: (1) testare un metodo che potrebbe aumentare la resistenza personale e ridurre l'eccessivo aumento di anidride carbonica nel sangue durante l'esercizio subacqueo nei subacquei; e (2) comprendere i meccanismi attraverso i quali i globuli rossi trasportano ossigeno e anidride carbonica e i loro possibili effetti sulla capacità di esercizio. Durante l'esercizio subacqueo, la capacità di resistenza personale e l'elevata PCO2 nel sangue sono parametri chiave che influenzano la sicurezza e le prestazioni di un subacqueo. A differenza dell'esercizio sulla terraferma, l'ipercapnia si verifica spesso durante le immersioni e può compromettere la funzione cognitiva e predisporre il subacqueo alla tossicità dell'ossigeno del sistema nervoso centrale (SNC) e alle convulsioni sott'acqua. Alcune persone hanno intrinsecamente una bassa chemiosensibilità ventilatoria e hanno maggiori probabilità di sviluppare ipercapnia durante un'immersione. La mancanza di resistenza può anche essere una variabile mission-critical, e sia la resistenza che la capacità di controllare l'anidride carbonica nel sangue dipendono dalla funzione del muscolo respiratorio (principalmente diaframma), per cui la capacità di resistenza è correlata al numero mitocondriale. Precedenti studi del nostro laboratorio hanno dimostrato un aumento della biogenesi mitocondriale con l'allenamento respirando un livello basso e sub-tossico (200 ppm) di monossido di carbonio. In questo studio testeremo l'effetto dell'allenamento quotidiano dei muscoli respiratori con e senza aggiunta di monossido di carbonio sulla potenza dei muscoli respiratori, lo spessore del diaframma, la resistenza dei muscoli respiratori e la resistenza all'esercizio durante una successiva immersione a 50 piedi di acqua di mare. I livelli arteriosi di PCO2 e acido lattico saranno misurati durante i test da sforzo prima e dopo l'allenamento. Il trasporto di O2 e CO2 attraverso le membrane cellulari degli eritrociti avviene principalmente attraverso canali. Gli eritrociti dei volontari in questo studio saranno testati per la permeabilità all'O2 e alla CO2 e per correlare l'efficienza del trasporto di gas con le prestazioni fisiche e la PCO2 nel sangue.