Effect van een enkele sessie van intermitterende hypoxie op hematologische variabelen

Cardiorespiratoire fitheid, beoordeeld door het meten van het maximale zuurstofverbruik (VO2max), heeft de potentie om hart- en vaatziekten en het sterfterisico beter te voorspellen dan roken, hypertensie, diabetes type 2 of een hoog cholesterolgehalte. Zuurstoftransport van de longen naar de trainende spieren wordt bereikt door de binding van zuurstof aan hemoglobine, een ijzerhoudend eiwit in de rode bloedcel. Daarom vertegenwoordigt de hemoglobinemassa het zuurstoftransporterend vermogen van het bloed en correleert het sterk met VO2max. Patiënten met diabetes type 2 hebben ernstige beperkingen in de cardiorespiratoire fitheid, zoals waargenomen door een 20% lagere VO2max dan personen die qua leeftijd, gewicht en lichamelijke activiteit overeenkomen. De onderzoekers toonden eerder al aan dat een lagere hemoglobinemassa de zuurstoftransportcapaciteit beperkt en bijdraagt ​​aan de lagere VO2max bij patiënten met diabetes type 2. Interventies die de hemoglobinemassa kunnen verhogen, zouden dus moeten resulteren in een verbeterd zuurstoftransporterend vermogen en VO2max bij patiënten met diabetes type 2. Hoewel de meerderheid van de patiënten met type 2-diabetes zich bewust is van hun behoefte aan lichaamsbeweging om hun VO2max te verbeteren, voldoet minder dan 1/3 van de patiënten aan de aanbevolen niveaus van lichamelijke activiteit. Er is daarom een ​​dringende behoefte aan het ontwikkelen van alternatieve interventies die de VO2max verbeteren, aangezien zelfs minimale verbeteringen in VO2max het sterfterisico bij ongeschikte personen aanzienlijk verminderen.

Hypoxie berooft het lichaam van voldoende zuurstoftoevoer op weefselniveau, wat de afgifte van erytropoëtine (EPO), het peptidehormoon dat de productie van rode bloedcellen reguleert, stimuleert om de zuurstoftoevoer naar de weefsels te herstellen. Na een stijging van de EPO-spiegels duurt het 5-6 dagen voordat een nieuw aangemaakte reticulocyt uitgroeit tot een rode bloedcel en een verhoogde hemoglobinemassa waarneemt. Er is waargenomen dat verhogingen van EPO-spiegels hun maximale waarden bereiken ongeveer 2-3 uur na continue hypoxische blootstelling die tussen 90 minuten en 3 uur duurt. Bijgevolg is gesuggereerd dat intermitterende hypoxie, bestaande uit het afwisselend enkele minuten inademen van hypoxische lucht met enkele minuten inademen van normoxische lucht, voldoende stimulans zou geven om een ​​verhoging van de EPO-spiegels en hematologische variabelen te stimuleren. Slechts één studie mat zowel EPO-niveaus als hematologische veranderingen in reacties op intermitterende hypoxie. Elite-afstandslopers voltooiden 4 weken intermitterende hypoxie, bestaande uit een hypoxie-tot-normoxie-verhouding van 5:5 minuten gedurende 70 minuten, 5 keer per week. De fractie ingeademde zuurstof nam geleidelijk af van 0,12 naar 0,10%. De auteurs hebben geen toename van de EPO-spiegel of de hemoglobineconcentratie waargenomen. Er waren echter verschillende methodologische beperkingen die deze bevindingen zouden kunnen verklaren. Ten eerste is de hemoglobineconcentratie afhankelijk van het plasmavolume en wordt daarom sterk beïnvloed door de hydratatiestatus, en correleert slechts in bescheiden mate met de rode bloedcelmassa. Aan de andere kant wordt de hemoglobinemassa weergegeven in grammen en is het een meer directe maatstaf voor het zuurstofdragend vermogen. Ten tweede werden EPO-metingen op hetzelfde tijdstip van de dag uitgevoerd om eventuele circadiane variabiliteit in EPO-niveaus te minimaliseren, waardoor waarschijnlijk de detectie van een stijging van EPO binnen de eerste paar uur na blootstelling aan intermitterende hypoxie werd voorkomen. Daarom is het doel van de huidige studie om het effect te bepalen van een enkele blootstelling aan intermitterende hypoxie op EPO-niveaus en hemoglobinemassa bij gezonde personen. De cardiovasculaire en ventilatoire reacties op een enkele blootstelling aan intermitterende hypoxie zullen ook worden bepaald. Als intermitterende hypoxie het zuurstofdragend vermogen verbetert, is de volgende stap om deze interventie toe te passen op patiënten met diabetes type 2.