Effekt av en enda session av intermittent hypoxi på hematologiska variabler

Kardiorespiratorisk kondition, bedömd genom att mäta maximal syreförbrukning (VO2max), har en potential att förutsäga kardiovaskulär sjukdom och dödlighetsrisk i större utsträckning än rökning, högt blodtryck, typ 2-diabetes eller höga kolesterolnivåer. Syretransport från lungorna till de tränande musklerna uppnås genom bindning av syre till hemoglobin, ett järnhaltigt protein i de röda blodkropparna. Därför representerar hemoglobinmassan blodets syrebärande förmåga och korrelerar starkt med VO2max. Patienter med typ 2-diabetes har allvarliga försämringar i kardiorespiratorisk kondition, vilket observerats genom en 20 % lägre VO2max än individer matchade för ålder, vikt och fysisk aktivitetsnivå. Utredarna har tidigare visat att en lägre hemoglobinmassa begränsar syrebärande förmåga och bidrar till lägre VO2max hos patienter med typ 2-diabetes. Således bör insatser som kan öka hemoglobinmassan resultera i förbättrad syrebärande förmåga och VO2max hos patienter med typ 2-diabetes. Medan majoriteten av patienter med typ 2-diabetes är medvetna om sitt behov av att träna för att förbättra sitt VO2max, uppfyller mindre än 1/3 av patienterna rekommenderade nivåer av fysisk aktivitet. Det finns därför ett akut behov av att utveckla alternativa insatser som förbättrar VO2max, eftersom även minimala förbättringar av VO2max signifikant minskar risken för dödlighet hos olämpliga individer.

Hypoxi berövar kroppen tillräcklig syretillförsel på vävnadsnivå som stimulerar frisättningen av erytropoietin (EPO), peptidhormonet som reglerar produktionen av röda blodkroppar, för att återställa syretillförseln till vävnaderna. Efter en ökning av EPO-nivåerna tar det 5-6 dagar för en nyskapad retikulocyt att mogna till en röd blodkropp och att observera en ökad hemoglobinmassa. Ökning av EPO-nivåer har observerats nå maximala värden cirka 2-3 timmar efter kontinuerlig hypoxisk exponering som varat mellan 90 minuter och 3 timmar. Det har följaktligen föreslagits att intermittent hypoxi, bestående av omväxlande några minuters inandning av hypoxisk luft med några minuter av andning av normoxisk luft, skulle ge en stimulans tillräcklig för att stimulera en ökning av EPO-nivåer och hematologiska variabler. Endast en studie mätte både EPO-nivåer och hematologiska förändringar i svar på intermittent hypoxi. Elitdistanslöpare genomförde 4 veckors intermittent hypoxi bestående av 5:5-minuters hypoxi-till-normoxi-förhållande under 70 minuter, 5 gånger/vecka. Andelen inandat syre minskade gradvis från 0,12 till 0,10 %. Författarna observerade ingen ökning av EPO-nivåer eller hemoglobinkoncentration. Det fanns dock flera metodologiska begränsningar som kunde förklara dessa fynd. För det första är hemoglobinkoncentrationen beroende av plasmavolymen och påverkas därför i hög grad av hydreringsstatus och korrelerar endast i måttlig utsträckning med röda blodkroppars massa. Å andra sidan anges hemoglobinmassa i gram och är ett mer direkt mått på syrebärande förmåga. För det andra utfördes EPO-mätningar vid samma tid på dagen för att minimera alla dygnsvariationer i EPO-nivåer, vilket sannolikt förhindrade upptäckten av en ökning av EPO inom de första timmarna efter exponeringen för intermittent hypoxi. Därför är syftet med denna studie att bestämma effekten av en enda exponering av intermittent hypoxi på EPO-nivåer och hemoglobinmassa hos friska individer. De kardiovaskulära och respiratoriska svaren på en enda exponering av intermittent hypoxi kommer också att bestämmas. Om intermittent hypoxi förbättrar syrebärande förmåga, blir nästa steg att tillämpa denna intervention på patienter med typ 2-diabetes.