اثرات فیزیولوژیکی ارتفاع بر بدن
زمانی که مردم برای روزها یا هفتهها در ارتفاع قرار میگیرند، بدن اونها بهتدریج با اکسیژن کمتر موجود در هوا سازگار میشه. با این حال، هرچقدر هم سازگاری با ارتفاعات بالا بهخوبی انجام بشه، بدن نمیتونه کمبود اکسیژن رو بهطور کامل جبران کنه.
حتی ورزشکارای استقامتی که سالها در ارتفاع زندگی کردهاند، هنگام فعالیت در ارتفاع نمیتونن به سطح عملکرد یا میزان VO2max خودشون در سطح دریا برسن.
سلام، من رضا صفیخانیام و اینجا کانال ورزشی گایتون هاله.
اینجا در مورد ورزش و هر چیزی که به ورزش ارتباط داره صحبت میکنیم. دنبالکردن این کانال به ورزشکارا و مربیهای ورزشی توصیه میشه.
دنبالکردن کانال یوتیوب گایتون هال رو هم فراموش نکنید؛ چون اونجا مطالب و محتوای متفاوتی منتشر میکنم.
سازگاری با ارتفاع میتونه بعضی از فشارهای فیزیولوژیکی تمرین رو در مقایسه با روزهای اول حضور در ارتفاع کاهش بده. با وجود این، عملکرد ورزشی در ارتفاع همچنان ضعیفتر از سطح دریا باقی میمونه.
در این قسمت میخوام تعدادی از مهمترین سازگاریهایی رو توضیح بدم که هنگام قرارگرفتن در ارتفاع در بدن اتفاق میافتند.
افزایش تهویه ریوی در ارتفاع
یکی از مهمترین سازگاریهای بدن با ارتفاع، افزایش تهویه ریوی در حالت استراحت و هنگام تمرینه.
در مدت کوتاه سه یا چهار روز اقامت در ارتفاع حدود ۴۰۰۰ متر، میزان تهویه ریوی در حالت استراحت افزایش پیدا میکنه و به حدود ۴۰ درصد بیشتر از مقدار اون در سطح دریا میرسه.
همچنین میزان تهویه ریوی هنگام انجام تمرینهای زیربیشینه، در مدتزمانی طولانیتر ممکنه تا حدود ۵۰ درصد افزایش پیدا کنه.
این افزایش تهویه یکی از پاسخهای بدن به کاهش فشار سهمی اکسیژن و هیپوکسی ناشی از ارتفاعه. بدن با افزایش تعداد و عمق تنفس تلاش میکنه اکسیژن بیشتری وارد ریهها کنه.
سازگاری خون با ارتفاع
یکی دیگه از سازگاریهای مهم بدن، تغییراتی است که در خون اتفاق میافته.
تعداد اریتروسیتها یا همون گلبولهای قرمز، در دو هفته اول حضور در ارتفاع افزایش پیدا میکنه. کاهش اکسیژن در ارتفاع باعث تحریک تولید و رهاسازی هورمون اریتروپویتین میشه.
غلظت اریتروپویتین خون در سه ساعت اول حضور در ارتفاع افزایش پیدا میکنه و پس از حدود ۲۴ تا ۴۸ ساعت به حداکثر مقدار خودش در خون میرسه.
هرچند میزان اریتروپویتین بعد از حدود یک ماه به سطح اولیه برمیگرده، افزایش گلبولهای قرمز خون ممکنه تا سه ماه یا حتی بیشتر ادامه پیدا کنه.
افزایش تعداد گلبولهای قرمز و هموگلوبین به بدن کمک میکنه ظرفیت حمل اکسیژن خون رو در شرایط کمبود اکسیژن افزایش بده.
تغییر حجم خون و هماتوکریت
بعد از حدود شش ماه زندگی در ارتفاع ۴۰۰۰ متری، حجم کل خون ممکنه نزدیک به ۱۰ درصد افزایش پیدا کنه.
منظور از حجم خون، مجموع حجم گلبولهای قرمز و پلاسمای خونه. بنابراین، تغییر حجم خون فقط به تولید اریتروسیتها یا گلبولهای قرمز محدود نمیشه و حجم پلاسما هم در این فرایند تغییر میکنه.
درصدی از حجم کل خون که از اریتروسیتها تشکیل شده، هماتوکریت نام داره.
در افرادی که در ارتفاعات کوههای آند در کشور پرو زندگی میکنند، میانگین هماتوکریت حدود ۶۰ تا ۶۵ درصد اندازهگیری شده. این عدد بهطور قابلتوجهی بیشتر از میزان هماتوکریت افرادیه که در سطح دریا زندگی میکنند.
میانگین هماتوکریت ساکنان سطح دریا معمولاً حدود ۴۵ تا ۴۸ درصد گزارش شده.
افرادی که برای مدتی طولانی در ارتفاع زندگی میکنند، علاوه بر افزایش حجم اریتروسیتها، با افزایش میزان هموگلوبین خون هم مواجه میشن.
تأثیر ارتفاع بر حجم پلاسما و برونده قلبی
هنگام قرارگرفتن کوتاهمدت در ارتفاع، حجم پلاسما کاهش پیدا میکنه. این اتفاق حجم کلی خون رو کاهش میده و در نتیجه، برونده قلبی زیربیشینه و بیشینه هم ممکنه کمتر بشه.
با ادامه حضور در ارتفاع و شکلگیری سازگاری، حجم گلبولهای قرمز افزایش پیدا میکنه و حجم پلاسما هم بهتدریج تغییر میکنه. در نتیجه، برونده قلبی بیشینه طی چند هفته مقداری افزایش پیدا میکنه.
با این حال، برونده قلبی بیشینه معمولاً به مقادیر ثبتشده در سطح دریا برنمیگرده.
بنابراین، ظرفیت کلی حمل اکسیژن در نتیجه سازگاری با ارتفاع افزایش پیدا میکنه، اما این افزایش بهاندازهای نیست که تمام محدودیتهای ناشی از کمبود اکسیژن رو جبران کنه.
تغییرات ساختاری عضلات در ارتفاع
با وجود اینکه پژوهشهای محدودی در زمینه تغییرات عضلانی ناشی از ارتفاع انجام شده، همین تحقیقات هم تغییرات ساختاری و متابولیکی مهمی رو در عضلات گزارش کردهاند.
یکی از تحقیقات، سازگاریهای عضلانی ناشی از چهار تا شش هفته قرارگرفتن در معرض کمبود اکسیژن مزمن رو هنگام اعزام به اورست و کوه مککینلی بررسی کرده.
در چنین شرایطی، سطح مقطع تارهای عضلانی کاهش پیدا میکنه و در نتیجه، حجم کلی عضله کمتر میشه.
از طرف دیگه، تراکم مویرگی عضلات افزایش پیدا میکنه. این افزایش تراکم میتونه انتقال خون و اکسیژن به بافت عضلانی رو تسهیل کنه.
ناتوانی عضلات در تأمین نیازهای فعالیت در ارتفاعات بالا ممکنه با کاهش توده عضلانی و کاهش توانایی عضله برای تولید ATP ارتباط داشته باشه.
کاهش اشتها، وزن و توده عضلانی
علت کاهش سطح مقطع عضلات در روزها و هفتههای اول حضور در ارتفاع هنوز کاملاً مشخص نیست. با این حال، قرارگرفتن طولانیمدت در ارتفاعات بالا میتونه باعث کاهش اشتها و کمشدن قابلتوجه وزن بدن بشه.
در سال ۱۹۹۲ و هنگام صعود به قله مککینلی، شش کوهنورد مرد بهطور میانگین حدود شش کیلوگرم کاهش وزن داشتند.
هرچند بخشی از این کاهش وزن به کاهش عمومی وزن بدن و آب میانبافتی مربوط بود، تمام این افراد کاهش قابلتوجهی رو در توده عضلانی خودشون تجربه کرده بودند.
منطقی به نظر میرسه که کاهش توده عضلانی رو با کمشدن اشتها، دریافت ناکافی انرژی و ازدسترفتن پروتئین عضلات مرتبط بدونیم.
با این حال، برای درک بهتر اثر ارتفاعات بالا بر ساختار و عملکرد عضلات، به بررسیهای دقیقتر درباره ترکیب بدنی کوهنوردا نیاز داریم.
کاهش ظرفیت متابولیکی عضلات
چند هفته زندگی در ارتفاع بیشتر از ۲۵۰۰ متر میتونه توانایی متابولیکی عضلات رو کاهش بده؛ هرچند ممکنه در ارتفاعات پایینتر چنین تغییری اتفاق نیفته.
گزارشهای مربوط به صعود قلههای مککینلی و اورست نشون دادهاند که فعالیت آنزیمهای میتوکندریایی و گلیکولیتیک در عضلات پا به میزان قابلتوجهی کاهش پیدا کرده.
این یافته نشون میده که عضله، علاوه بر دریافت اکسیژن کمتر، ممکنه بخشی از ظرفیت خودش رو برای انجام فسفریلاسیون اکسایشی و تولید ATP هم از دست بده.
البته نمونهبرداریهای کافی از عضلات افرادی که بهطور دائمی در ارتفاعات بالا زندگی میکنند انجام نشده. به همین دلیل، هنوز نمیشه با قطعیت مشخص کرد که زندگی طولانیمدت در ارتفاع چه سازگاریهایی در ساختار و عملکرد عضلات ایجاد میکنه.
تأثیر ارتفاع بر VO2max و ظرفیت هوازی
در اواخر دهه ۱۹۶۰ میلادی، تحقیقی درباره سازگاریهای قلبیعروقی دوندگان استقامتی در ارتفاع انجام شد.
نتایج این تحقیق نشون داد کاهش VO2max که دوندگان پس از رسیدن به ارتفاع تجربه میکنند، در طول مدتی که در شرایط هیپوکسی قرار دارند، بهبود قابلتوجهی پیدا نمیکنه.
ظرفیت هوازی این ورزشکارا حتی پس از دو ماه حضور در ارتفاع، تقریباً بدون تغییر باقی موند.
هرچند دوندگانی که قبلاً در ارتفاع قرار گرفته بودند مقاومت بیشتری در برابر هیپوکسی داشتند، میزان VO2max و عملکرد دویدن اونها در اثر سازگاری با ارتفاع پیشرفت قابلتوجهی نکرد.
چرا سازگاری با ارتفاع عملکرد را کاملاً بازیابی نمیکند؟
از اونجایی که هنگام تمرین و زندگی در ارتفاع، سازگاریهای متعددی در بدن شکل میگیره، فقدان پیشرفت قابلتوجه در ظرفیت هوازی و عملکرد ورزشی تا حدی غیرمنتظره به نظر میرسه.
ممکنه ورزشکارای بررسیشده در این تحقیقات قبلاً به حداکثر سازگاریهای خودشون رسیده باشند و بدنشون ظرفیت ایجاد سازگاری بیشتری نداشته باشه.
احتمال دیگه اینه که کاهش فشار سهمی اکسیژن یا PO2 در ارتفاع باعث شده باشه ورزشکارا نتونن تمرینات خودشون رو با شدت و حجم مشابه سطح دریا انجام بدن.
در واقع، اگرچه افزایش تهویه ریوی، گلبولهای قرمز و هموگلوبین میتونه انتقال اکسیژن رو بهبود بده، کاهش اکسیژن محیط، محدودیت شدت تمرین، تغییرات عضلانی و کاهش ظرفیت تولید انرژی اجازه نمیده عملکرد بهطور کامل به سطح دریا برگرده.
جمعبندی اثرات فیزیولوژیکی ارتفاع
بدن انسان با افزایش تهویه ریوی، تحریک ترشح اریتروپویتین، افزایش گلبولهای قرمز و هموگلوبین و ایجاد تغییراتی در گردش خون، خودش رو با کمبود اکسیژن در ارتفاع سازگار میکنه.
در کنار این سازگاریها، قرارگرفتن طولانیمدت در ارتفاع ممکنه با کاهش اشتها، کاهش وزن، ازدسترفتن توده عضلانی و افت ظرفیت متابولیکی عضلات همراه باشه.
بنابراین، سازگاری با ارتفاع میتونه تحمل بدن در برابر هیپوکسی رو بهتر کنه، اما نمیتونه تمام آثار کمبود اکسیژن رو جبران کنه. به همین دلیل، حتی ورزشکارای سازگار با ارتفاع هم معمولاً نمیتونن عملکرد و VO2max سطح دریا رو در ارتفاع حفظ کنند.
این قسمت در مورد اثر ارتفاع بر عملکرد فیزیولوژیکی انسان بود.
