Partea 2: Etapele adaptării fiziologice

Esti doctor ?

Fişier: Antrenamentul hipoxiei

Etapele adaptării fiziologice la hipoxie

Funcționarea fiziologică a organismului supus stresului hipoxic se va schimba prin ajustări pe termen scurt (imediat), pe termen mediu (câteva zile) și pe termen lung (câteva săptămâni). Două faze succesive sunt caracterizate cu precizie: o perioadă de stimulare acută, urmată de o perioadă de hipoxie cronică aclimatizată la hipoxie.

Prima etapă: faza acută

Faza acută durează aproximativ 8 zile. De la debutul hipoxiei, chemoreceptorii carotidieni și aortici, sensibili la scăderea PO2 și SaO2, vor declanșa adaptări compensatorii la lipsa de oxigen din sângele arterial. Astfel, pe termen scurt, expunerea la hipoxie induce hiperventilația, care este un indicator de aclimatizare la hipoxie. Cu cât creșterea ventilației este mai mare, cu atât aclimatizarea ventilatorie la hipoxie este mai bună.

Debitul cardiac (Qc) este crescut simultan cu o creștere a nivelului ritmului cardiac (HR). În repaus și în timpul exercițiului, această ușoară creștere a HR și a ventilației alveolare ajută la creșterea parțială a SaO2. Cu toate acestea, această adaptare este limitată pentru sportivii de rezistență cu un volum respirator mare la nivelul mării. Această creștere a ventilației la altitudine duce la hipocapnie care determină o scădere a perfuziei cerebrale și a instabilității cardiace și respiratorii (14). Această hiperventilație limitează scăderea PaO2 și permite eliminarea excesului de CO2 produs de metabolismul anaerob, o scădere a PaCO2, în concentrația ionilor H + și, prin urmare, crește pH-ul sanguin. În fața acestei situații de hipocapnie, bicarbonatele cerebrale circulante sunt reduse rapid (câteva ore), iar bicarbonatele din sânge și țesuturi sunt reduse în săptămâna următoare apariției situației hipoxice și, uneori, pe termen lung.

După câteva zile (3 până la 5 zile), puterea de tamponare este apoi redusă și există o scădere a capacităților de rezistență (timp pentru a menține o intensitate de exercițiu dată la toate nivelurile de intensitate) [11]. Apoi observăm o producție timpurie de acid lactic datorită solicitării metabolismului anaerob la intensități de efort mai mici decât cele observate la nivelul mării și, de asemenea, la capacitatea de tamponare a bicarbonatelor, care este redusă. Prin scurgerea bicarbonatelor prin rinichi, echilibrul acido-bazic este restabilit.

Al doilea pas: aclimatizarea

Aclimatizarea, care corespunde stării hipoxice cronice, se instalează în medie din a 8-a zi de stimulare hipoxică. Aceasta duce la o creștere lentă și treptată a masei totale a hemoglobinei. În plus, se instalează o stare de deshidratare, ceea ce duce la o creștere a vâscozității sângelui. Creșterea masei totale de celule roșii din sânge se datorează eritropoiezei (2, 1, 22). Multe celule din corp au un detector celular de O2 numit Hipoxia Inducible Factor 1 (HIF-1) (28). Aceasta identifică starea de hipoxie și induce producerea multor factori de transcripție. Producția de ARNm pentru unitatea de reglare activă HIF-1 are loc în hipoxie (24). HIF-1 stimulează producția de eritropoietină (EPO) secretată de celulele peritubulare renale, iar EPO stimulează producția de celule roșii din sânge în măduva osoasă.

Pe termen mai lung (4 săptămâni și mai mult), s-a observat scăderea în greutate (12, 27, 26), precum și pierderea proteinelor musculare (10, 9). Această pierdere a mușchilor face mai ușor să aducă oxigen în mitocondrii (25).

Hipoxia determină, atât la animale, cât și la oameni, o reducere a aportului de alimente (hipofagie) de până la 50% din aportul de energie și pierderea în greutate variind de la 3 la 15% în funcție de durata și nivelul de hipoxie. Aceasta este considerată a fi cauza principală a pierderii în greutate observată la altitudine. Componenta corpului (masa slabă sau masa grasă) afectată în principal de această pierdere în greutate dă naștere la rezultate discordante. Cu toate acestea, această întrebare este importantă în prezicerea și gestionarea efectelor hipoxiei asupra răspunsurilor adaptative ale organismului (26).

Capacități de răspuns redescoperite

Aclimatizarea completă determină, prin aceste diferite schimbări fiziologice, o capacitate parțial restabilită a corpului de a răspunde la exerciții. Astfel, Heath și Williams (1989) (6) au arătat că alergătorii care au luat cu 8,5% mai mult timp pentru a parcurge o anumită distanță când au ajuns la altitudine în Mexico City, vor alerga în a 29-a zi de altitudine cu 5% mai puțin. viteza la nivelul mării.

După aclimatizarea completă, HR nu este mai mare decât la aceleași intensități la nivelul mării și concentrația de lactat produsă la același nivel de exercițiu ca la nivelul mării devine mai mică decât la nivelul mării când era mai mare în hipoxia acută: aceasta este „paradoxul lactatului”.

Acest fenomen s-a dovedit a fi tranzitoriu de van Hall și colab. (2001) (23) și, pe de altă parte, persistă după 8 săptămâni la o altitudine de 3.800 m pentru Pronk și colab. (2003) (17).

Acest paradox al lactatului ar putea fi explicat printr-o abatere a metabolismului energetic către o mai mare mobilizare a hidrolizei acizilor grași liberi (29, 15) și/sau printr-o creștere a concentrației de enzime oxidative (8).