Farmakologiczne wywoływanie tolerancji na niedotlenienie i hipotermię (PhITHy-Ho)

Optymalizacja wydajności myśliwców w ekstremalnych środowiskach pozostaje obszarem ważnych i intensywnych badań, mających następujące cele: (1) Optymalizacja, utrzymywanie i zwiększanie gotowości medycznej oraz wydajności fizjologicznej/psychologicznej w ekstremalnych i niebezpiecznych wojskowych środowiskach operacyjnych oraz (2) opracowanie wspólnych środków zaradczych Departamentu Obrony oraz wytyczne dotyczące utrzymania wydajności, oceny stanu fizjologicznego i zmniejszenia ryzyka obrażeń w ekstremalnych i niebezpiecznych środowiskach operacyjnych. Skuteczne i bezpieczne wyniki w ekstremalnych i niebezpiecznych środowiskach operacyjnych wymagają, aby żołnierze utrzymywali optymalną wydajność poznawczą i wysiłkową podczas stresu fizjologicznego. Ekstremalne warunki środowiskowe spotykane w takich środowiskach obejmują narażenie żołnierzy na niedotlenienie i hipotermię, pojedynczo lub w połączeniu. Zarówno niedotlenienie, jak i hipotermia podważają homeostazę systemu dostarczania O2, nakładając niebezpieczne ograniczenia na zdolności poznawcze i wysiłkowe wojowników.

Chociaż czerwone krwinki (RBC) są powszechnie uznawane za czynniki transportujące O2, nowo doceniono ich funkcję jako kluczowego węzła sygnalizacyjnego i kontrolnego w homeostazie dostarczania O2. Poprzez zależnie od zawartości O2 modulację energetyki RBC, biomechaniki, powinowactwa O2 i kontroli wazoaktywnych efektorów w osoczu – RBC koordynują stabilizujące reakcje płuc, serca, drzewa naczyniowego i autonomicznego układu nerwowego – w sposób, który utrzymuje homeostazę systemu dostarczania O2 w organizmie ustawienie albo zmniejszonej dostępności O2 (niedotlenienie hipobaryczne), albo zwiększonego zapotrzebowania na O2 (hipotermia). Ludzkie krwinki czerwone wykazują reakcje adaptacyjne na wysiłek, niedotlenienie i hipotermię – zmiany te są powszechnie doceniane jako kluczowy element umożliwiający adaptację na dużych wysokościach. Jednakże w warunkach niedotlenienia i hipotermii, bez wcześniejszej adaptacji, wpływa to niekorzystnie na wydajność czerwonych krwinek i ogranicza zakres dynamiki adaptacji stresowej dla homeostazy dostarczania O2, ograniczając w ten sposób zdolność wysiłkową wojowników i wydajność poznawczą w ekstremalnych środowiskach, takich jak podczas ostrej choroby górskiej.