Effetto di una singola sessione di ipossia intermittente sulle variabili ematologiche

L'idoneità cardiorespiratoria, valutata misurando il consumo massimo di ossigeno (VO2max), ha un potenziale per predire il rischio di malattie cardiovascolari e mortalità in misura maggiore rispetto al fumo, all'ipertensione, al diabete di tipo 2 o ai livelli elevati di colesterolo. Il trasporto di ossigeno dai polmoni ai muscoli in esercizio si ottiene attraverso il legame dell'ossigeno all'emoglobina, una proteina contenente ferro nei globuli rossi. Pertanto, la massa di emoglobina rappresenta la capacità di trasporto di ossigeno del sangue ed è fortemente correlata al VO2max. I pazienti con diabete di tipo 2 hanno gravi compromissioni della forma cardiorespiratoria, come osservato attraverso un VO2max inferiore del 20% rispetto agli individui abbinati per età, peso e livelli di attività fisica. I ricercatori hanno precedentemente dimostrato che una massa di emoglobina inferiore limita la capacità di trasporto di ossigeno e contribuisce a ridurre il VO2max nei pazienti con diabete di tipo 2. Pertanto, gli interventi che possono aumentare la massa di emoglobina dovrebbero comportare un miglioramento della capacità di trasporto dell'ossigeno e del VO2max nei pazienti con diabete di tipo 2. Mentre la maggior parte dei pazienti con diabete di tipo 2 è consapevole della necessità di svolgere attività fisica per migliorare il proprio VO2max, meno di 1/3 dei pazienti soddisfa i livelli raccomandati di attività fisica. Vi è quindi un'urgente necessità di sviluppare interventi alternativi che migliorino il VO2max, poiché anche miglioramenti minimi del VO2max riducono significativamente il rischio di mortalità negli individui non idonei.

L'ipossia priva il corpo di un adeguato apporto di ossigeno a livello tissutale che stimola il rilascio di eritropoietina (EPO), l'ormone peptidico che regola la produzione di globuli rossi, al fine di ripristinare l'apporto di ossigeno ai tessuti. A seguito di un aumento dei livelli di EPO, sono necessari 5-6 giorni affinché un reticolocita appena creato maturi in un globulo rosso e osservi un aumento della massa di emoglobina. È stato osservato che gli aumenti dei livelli di EPO raggiungono i valori massimi circa 2-3 ore dopo un'esposizione ipossica continua di durata compresa tra 90 minuti e 3 ore. È stato quindi suggerito che l'ipossia intermittente, consistente nell'alternare pochi minuti di respirazione di aria ipossica con pochi minuti di respirazione di aria normossica, fornirebbe uno stimolo sufficiente a stimolare un aumento dei livelli di EPO e delle variabili ematologiche. Solo uno studio ha misurato sia i livelli di EPO che i cambiamenti ematologici nelle risposte all'ipossia intermittente. I fondisti d'élite hanno completato 4 settimane di ipossia intermittente consistente in un rapporto ipossia/normossia di 5:5 minuti per 70 minuti, 5 volte/settimana. La frazione di ossigeno inspirato è gradualmente diminuita dallo 0,12 allo 0,10%. Gli autori non hanno osservato alcun aumento dei livelli di EPO o della concentrazione di emoglobina. Tuttavia, c'erano diversi limiti metodologici che potevano spiegare questi risultati. In primo luogo, la concentrazione di emoglobina dipende dal volume plasmatico ed è quindi fortemente influenzata dallo stato di idratazione e correla solo in misura modesta con la massa dei globuli rossi. D'altra parte, la massa dell'emoglobina è riportata in grammi ed è una misura più diretta della capacità di trasportare ossigeno. In secondo luogo, le misurazioni dell'EPO sono state eseguite alla stessa ora del giorno per ridurre al minimo qualsiasi variabilità circadiana nei livelli di EPO, che probabilmente ha impedito il rilevamento di un aumento dell'EPO nelle prime ore successive all'esposizione all'ipossia intermittente. Pertanto, lo scopo del presente studio è determinare l'effetto di una singola esposizione di ipossia intermittente sui livelli di EPO e sulla massa di emoglobina in individui sani. Verranno inoltre determinate le risposte cardiovascolari e ventilatorie a una singola esposizione di ipossia intermittente. Se l'ipossia intermittente migliora la capacità di trasporto dell'ossigeno, il passo successivo sarà applicare questo intervento ai pazienti con diabete di tipo 2.