Badania przeprowadzone w armii amerykańskiej sugerują, że wybawieniem dla osoby ze skłonnością do tycia byłoby zamieszkanie w górach – ale nie niżej niż np. na szczycie Kasprowego Wierchu. Z grupy 98 tys. żołnierzy rozmieszczonych w jednostkach wojskowych na terenie całych USA wybrano tych z nadwagą i sprawdzano, ilu z nich w okresie od 2006 do 2012 r. utyło. Okazuje się, że stacjonowanie w górach (powyżej 1,9 tys. m n.p.m.) przez minimum 14 miesięcy o ponad 40 proc. zmniejszało ryzyko otyłości, ale poniżej 1 tys. m n.p.m. już takiego efektu nie obserwowano.
Generalnie ludzie żyjący w górzystych rejonach wydają się zdrowsi niż ci na nizinach. Rzadziej chorują na:
- cukrzycę,
- choroby kardiologiczne,
- raka piersi
- i białaczkę.
Naukowcy próbują sprawdzić, czy ma to związek z zawartością tlenu w powietrzu.
Fizjologiczne skutki niedotlenienia, czyli jak przetrwać w wysokich górach
Niedotlenienie – czyli stan, w którym tkanki organizmu nie otrzymują wystarczającej ilości tlenu do prawidłowego funkcjonowania – może być powodowane przez choroby . Należą do nich schorzenia płuc, niedokrwistość, niewydolność serca czy ciężki atak astmy. Jednak dotyka ono również zdrowych ludzi. Im wyżej się znajdziemy, tym niższe ciśnienie powietrza i mniejsza dostępność tlenu.
Reakcja na niedotlenienie, zwane inaczej hipoksją, to:
- szybsze bicie serca,
- wzrost ciśnienia krwi,
- mdłości,
- ból głowy,
- brak apetytu,
- bezsenność,
- zmęczenie.
Na wysokości 3500–5800 m n.p.m. choroba wysokościowa może wystąpić w ostrej formie. Himalaiści za brak aklimatyzacji do przebywania na wysokości powyżej 6 tys. m n.p.m. mogą zapłacić obrzękiem płuc, mózgu, a nawet śmiercią.
Jednak organizm może stopniowo przystosować się do niedoboru tlenu, tak jak np. u mieszkańców tybetańskich wyżyn. Jedną z adaptacji jest erytropoeza – wytwarzanie nowych czerwonych krwinek w odpowiedzi na hormon erytropoetynę, który powstaje w nerkach, gdy poziom tlenu we krwi jest niski.
W sporcie od dawna wykorzystuje się to zjawisko. Zawodnicy wyjeżdżają w góry na wysokość ok. 2 tys. m n.p.m., by – trenując tam – nasilić erytropoezę i osiągać lepsze wyniki na zawodach. W latach 90. XX wieku pojawiły się pierwsze komory hipoksyjne, w których tlen rozrzedzany jest azotem i w ten sposób imituje się górskie powietrze. To było wielkie ułatwienie, bo wysokogórskie warunki można było stworzyć w każdym miejscu.
Mniej tlenu to lepsza kondycja. We krwi jest więcej erytrocytów, w komórkach więcej mitochondriów
Dzięki komorom rozpoczęły się też intensywne badania nad wpływem niedoboru tlenu na organizm. Za wyjaśnienie zawiłości tego procesu przyznano w 2019 r. Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny. W stanie niedotlenienia aktywowane są setki genów i szlaków biochemicznych, dzięki którym organizm radzi sobie z tą potencjalnie groźną sytuacją.
– Poza szybszą erytropezą następuje wzrost gęstości mitochondriów, które w komórkach odpowiadają za przemiany tlenowe. W efekcie obniża się koszt energetyczny wysiłku. Poza tym powstają nowe naczynia krwionośne, mięsień lepiej zaopatrzony w krew otrzymuje więcej tlenu i innych składników odżywczych, ale też więcej produktów przemiany materii może się z tego mięśnia wydostać. Efekt jest taki, że wzrastają możliwości wysiłkowe – mówi prof. Miłosz Czuba, fizjolog sportu kierujący Zakładem Kinezjologii w Instytucie Sportu – Państwowym Instytucie Badawczym w Warszawie.
Umiejętne stosowanie treningu w warunkach hipoksji pomaga szybciej wrócić do intensywnego uprawiania sportu po kontuzjach. – Rehabilitacja to dla sportowca wyścig z czasem. Pod wpływem mniejszej aktywności, w kilka tygodni znikają te zmiany fizjologiczne, które wypracowywał przez lata treningu. Jego forma dramatycznie spada. W komorze do hipoksji można ten proces skutecznie spowolnić. Zawodnik wykonuje ćwiczenia, na które pozwala mu kontuzja. Ale gdy będzie oddychał powietrzem o zawartości tlenu typowej dla 4–5 tys. m n.p.m., to stosunkowo lekkie ćwiczenia spowolnią cofanie się zmian adaptacyjnych – wyjaśnia prof. Czuba.
Na wysokości tracimy apetyt. Czy niedobór tlenu pomoże w odchudzaniu?
Przebywanie w komorze wysokościowej mogłoby być także „lekiem” na otyłość. Przy niedotlenieniu przyspiesza metabolizm, więc organizm zużywa więcej kalorii. Nawet nieśpieszny spacer na bieżni będzie dla organizmu sporym wysiłkiem.
Co nie mniej ważne, reżim dietetyczny, który stanowi problem zwłaszcza po ćwiczeniach, w warunkach hipoksji nie będzie żadną trudnością. Powyżej 2,5 tys. m n.p.m. znika apetyt, gdyż rośnie poziom hormonów wywołujących uczucie sytości.
Lekkie ćwiczenia wykonywane w hipoksji mogą zapobiegać zanikowi mięśni u osób w starszym wieku i stymulować układ oddechowo-krążeniowy. Odpowiednio dobrany trening da wiele korzyści ludziom z problemami kardiologicznymi.
– Hartowanie niedotlenieniem sprawi, że jeśli dojdzie do zawału serca, to uszkodzenia mięśnia sercowego mogą być mniejsze i zwiększają się szanse na przeżycie. Niedobór tlenu może poprawiać skuteczność leczenia cukrzycy typu 2, zaś przy urazach rdzenia kręgowego pobyt w komorze hipoksyjnej wspomaga regenerację układu nerwowego. Jednak na razie to tylko nieliczne naukowe obserwacje. Do opracowania procedur leczenia z wykorzystaniem niedotlenienia jest jeszcze daleko – zastrzega prof. Czuba.
Eksperci ostrzegają – hipoksja nie sprawdzi się u każdego
Najprawdopodobniej niedobór tlenu i ćwiczenia mogą wzajemnie potęgować swoje działanie terapeutyczne. Tyle że nie wiadomo jeszcze, jaka powinna być optymalna kombinacja intensywności i rodzaju ćwiczeń oraz stopnia i długości okresu niedotlenienia.
Pojawiają się też głosy krytyczne. Ekspert w dziedzinie medycyny hiperbarycznej dr hab. Jacek Kot, uważa, że hipoksja jest czynnikiem stresowym, który pobudza organizm do walki, ale jej działanie przypomina saunę. U jednych osób wywołuje efekty korzystne, a u innych tylko pogorszenie stanu zdrowia.
– Komory hipoksyjne źle działają na ludzi chorych. Do osiągnięcia efektu leczniczego potrzebna jest znacząca hipoksja, która np. dla człowieka po zawale serca będzie trudna do zniesienia – twierdzi dr Kot.