La montaña llama a los amantes del deporte
No solo los entusiastas de los deportes de invierno están fascinados por las montañas, es un tema bien estudiado por los fisiólogos del ejercicio. Antes de la primera ascensión exitosa de las montañas más altas del mundo, se ha investigado mucho para determinar si sería físicamente posible alcanzar estos picos altos.
Como si la escalada en sí misma no fuera lo suficientemente desafiante, los territorios de gran altitud presentan varios factores que desafían al cuerpo humano. Por cada 150 m de elevación, la temperatura baja aprox. 1 grado Celsius, la temperatura más cálida jamás medida en la cima del monte Everest es un cómodo menos 16 grados Celsius. El viento que ataca con frecuencia hace que las velocidades del viento superiores a 160 km/h sean un fenómeno común. Junto con la concentración de ozono, el aumento de la radiación solar y el aislamiento de la civilización, la gran altitud es definitivamente un dominio interesante para estudiar para los fisiólogos del ejercicio.
Sin embargo, la razón más importante por la que la gran altitud es un entorno tan desafiante es la falta de oxígeno (hipoxia).
¿Puedes adaptarte al entrenamiento en aire enrarecido?
En contraste con la creencia popular, la composición del aire es exactamente la misma en alturas extremas, aproximadamente un 21 % de oxígeno, un 79 % de nitrógeno y una pequeña cantidad de dióxido de carbono. La presión del aire es la causa de la disminución de la disponibilidad de oxígeno en la altura. Al igual que en el entrenamiento de fuerza, la gravedad juega un papel importante. Una de las dos razones por las que el aire es más delgado cuando se sube con respecto al nivel del mar es el hecho de que la gravedad mantiene el aire lo más cerca posible de la superficie de la tierra. Además de la disminución de la presión del aire con el aumento de la elevación, la cantidad de moléculas disminuye a medida que se sube, que es la segunda razón por la que el aire es menos denso.
Esta menor disponibilidad de oxígeno en la altura conduce de forma natural a una menor disponibilidad de oxígeno que se puede intercambiar en el torrente sanguíneo y, por lo tanto, a una disponibilidad limitada para el cerebro, los músculos y todos los demás órganos vitales. El cuerpo puede adaptarse y hacer frente a estos cambios, dependiendo de la longitud y la elevación real en la que te encuentres. Curiosamente, la altitud más alta a la que el cuerpo puede adaptarse de forma aguda al entorno alterado es exactamente la misma que el pico más alto de la tierra, entre 8 y 9000 metros. Sin embargo, esta no es una adaptación que el cuerpo pueda mantener durante mucho tiempo, la capacidad del cuerpo para cambiar estructuralmente de acuerdo con las necesidades alteradas es de aprox. 5500m. Las altitudes superiores a 5500 se consideran alturas extremas.
Este blog no se centrará en las alturas extremas, sino en los cambios estructurales a nivel muscular resultantes de una estancia prolongada en altura donde hay menos oxígeno disponible.
La curva de disociación de la oxihemoglobina
Lo primero que debemos entender cuando hablamos de la influencia de la elevación de la oxigenación en el músculo es la curva de disociación de la oxihemoglobina.
Después de inhalar moléculas de oxígeno en los pulmones, intentan unirse a la hemoglobina en el sistema vascular. Una hemoglobina puede transportar cuatro moléculas de oxígeno, pero la unión de esta primera molécula es muy difícil. La unión al oxígeno cambia la estructura conformacional de la hemoglobina, haciéndola más susceptible de unirse a la segunda, tercera y cuarta molécula de oxígeno.Cuando aumenta la presión parcial de oxígeno en la sangre (PO2 en mm Hg), más moléculas de oxígeno se unirán a la hemoglobina, lo que aumentará la saturación de oxígeno. que se puede enlazar se alcanza. Aumentar aún más la presión conducirá a un pequeño aumento en los niveles de hemoglobina saturada.
Este proceso de transporte y liberación de oxígeno se visualiza con la curva de disociación de oxihemoglobina. En el eje X tenemos la presión parcial de oxígeno en la sangre PO2 en mm Hg y en el eje Y la saturación de oxígeno de la hemoglobina. Tenga en cuenta que es diferente de la saturación de tejido que medimos con los sensores Train.Red, medimos el tejido muscular, mientras que esto se trata de la saturación de oxígeno en la sangre.
Sabemos que la primera unión de oxígeno a la hemoglobina es difícil, la el número de uniones aumenta a medida que más moléculas comienzan a unirse con una presión creciente y la curva se aplana en la parte superior. Esta relación sigmoidea es de gran utilidad informativa cuando queremos estudiar el efecto de la altitud.
Con una mayor elevación, vemos el efecto sobre la presión parcial de oxígeno y el % de saturación de hemoglobina. La curva es relativamente plana hasta los 1500 m y la saturación de hemoglobina solo comienza a caer abruptamente aprox. 3000m.
¿Cómo se las arregla nuestro cuerpo con esto?
Para hacer frente a la menor disponibilidad de oxígeno, su frecuencia cardíaca y respiratoria aumentan. Esta respuesta de primera línea disminuye gradualmente con el tiempo cuanto más tiempo permanezca en la altitud. Su difusión de oxígeno entre el sistema pulmonar y vascular mejora y después de aprox. 1 año en altitud, la hiperventilación desaparece por completo. Esta función pulmonar mejorada no es la razón por la que los atletas serios van a campamentos en altura; sin embargo, la razón principal es el aumento de la producción de glóbulos rojos en el cuerpo. Los glóbulos rojos contienen mucha hemoglobina, por lo que, naturalmente, esto es beneficioso para transportar y liberar oxígeno. El aumento de la concentración de hematocrito y el aumento de la concentración de hemoglobina tienen un inconveniente, que es el aumento de la viscosidad de la sangre. Esto puede conducir a una disminución del retorno de la sangre al corazón.
Sus riñones juegan un papel importante en neutralizar los ácidos que se crean durante los entrenamientos de alta intensidad, en altura acumulará lactato más rápido cuando su los riñones no están aclimatados.
Hay cuatro cambios estructurales principales debido a la altitud en un nivel muscular
- aumento de la capilarización
- aumento de la concentración de mioglobina
- mayor número de mitocondrias
- aumento del número de enzimas mitocondriales.
Con nuestros sensores NIRS medimos la concentración de oxihemoglobina directamente en el músculo, estos cuatro cambios estructurales tienen un impacto directo en la señal y las lecturas de NIRS.
Existen múltiples publicaciones que estudian la oxigenación muscular durante la hipoxia aguda, pero falta investigación en el dominio de los cambios estructurales. Hay algunas cosas que podemos deducir, sin embargo, una mayor capilarización tendrá un impacto directo en la cantidad absoluta de oxígeno en el tejido muscular. Con una mayor capilarización, se transportará más sangre a su músculo y, por lo tanto, habrá más oxígeno disponible. Desde una perspectiva técnica, una mayor parte de la luz que transmiten nuestros sensores a su cuerpo será absorbida por la oxihemoglobina y la desoxihemoglobina, respectivamente. Los cambios de concentración relativos no se verán afectados por este cambio absoluto, pero la amplitud de su señal podría ser un poco mayor debido a la mayor disponibilidad. Estos cambios serán más prominentes en su diferencia de hemoglobina y hemoglobina total.La cantidad relativa de oxihemoglobina frente a la concentración total de hemoglobina será un poco mayor después de la aclimatación a la altura, por lo que es probable que aumente la saturación de oxígeno en el tejido muscular
El aumento de la concentración de mioglobina, el número de mitocondrias y el número de enzimas mitocondriales aumentarán. influir en el intercambio de oxígeno en las células musculares. Este cambio es visible en sus lecturas como la tasa de desoxigenación y reoxigenación durante una actividad.
En nuestro próximo blog repasaremos la investigación que se ha realizado sobre la influencia de la hipoxia aguda en la oxigenación muscular. Se realizará una comparación entre las pruebas de ejercicio máximo a nivel del mar y en elevación, así como la comparación entre humanos totalmente adaptados (sherpas) y montañeros recreativos.
