„Wpływ wzrostu wysokości na organizm człowieka” – podsumowanie wykładu podczas Festiwalu Biegowego w Krynicy Zdrój
„Spożywanie kalorii i płynów w takie samej ilości powinno mieć takie samo znaczenie jak tlen.”
Takie oto słowa Pugh napisał w odniesieniu do badania naukowego połączonego ze zdobyciem szczytu Everestu w roku 1953, następne badania analizujące zjawisko odżywiania na wysokości w większości obejmują zaledwie ostatnich 20 lat.
W tej chwili obecna wiedza na temat wpływu wzrostu wysokości na organizm człowieka, a także ćwiczeń związanych z niedotlenieniem, opiera się głównie na kilkunastu badaniach naukowych przeprowadzonych na zwierzętach. Najczęściej szczurach i bydle zamieszkującym tereny wysokogórskie.
Biorąc pod uwagę te argumenty obecnie możemy opierać się głównie na przesłankach, obserwacjach i wnioskach płynących z badań naukowych, a także praktyki. Nadal jednak potrzebujemy kolejnych prac dotyczących tej tematyki.
Góry a zawody sportowe
Obecnie czołówka polskich jak i zagranicznych zawodników ma możliwość regularnych wyjazdów w wyższe pasma górskie w celu treningów. Również sama turystyka wysokogórska staje się co raz bardziej popularna i ogólnodostępna. Każdy z nas słyszał przecież o kolejkach do wejścia na Mount Everest. Podobnie jak w każdej innej aktywności sportowej, prawidłowe odżywianie i spożycie płynów prowadzi do poprawy stanu zdrowia i sprawności. Niestety, na dużych wysokościach, w oddaleniu i trudnych warunkach środowiskowych często łatwiej jest to powiedzieć, niż wykonać.
Skupiając się na tematyce biegów Ultra, będziemy mówić raczej o wysokości terenu sięgającej 700-3000 m.n.p.m. Na naszym rodzimym podwórku biegiem odbywającym się w najwyższym terenie będzie Bieg Ultra Granią Tatr.
W skali Europy możemy mówić o imprezach typu Lavaredo Ultra Trail czy niedawno zakończone UTMB. Istnieją również o wiele poważniejsze wyzwania jak np. La Ultra – The High w Himalajach, w których również niedawno miał przyjemność brać udział Łukasz Sagan. Biegu rozgrywającym się na wysokości od 3500 – 5500 m.n.p.m.
I to właśnie bariera 5000 m nad poziomem morza jest granicą, od której większość badań opisuje dolegliwości zdrowotne i największy wpływ na organizm ludzki.
Wpływ wysokości na organizm
Wraz ze wzrostem wysokości narasta stopień zatrucia hipoksemicznego (obniżona zawartość tlenu w powietrzu) oraz nasilają się złożone procesy adaptacyjne. Apetyt i czucie smaku ulegają osłabieniu. Wysiłek fizyczny na wysokości może wymagać dostarczenia ponaddwukrotnej ilości energii (spożycie kalorii), niż na poziomie morza. Po zsumowaniu efekty te mogą doprowadzić do utraty masy ciała i zmiany jego składu (% tkanki tłuszczowej i mięśniowej).
Na dużej wysokości, uczucie sytości występuje po zmniejszonych posiłkach, to znaczy, że uczucie “najedzenia” występuje po zjedzeniu mniejszej ilości jedzenia. Ten efekt “górskiej anoreksji” może doprowadzić do znacznej utraty masy ciała u części osób przebywających na wysokości około 3600 m oraz u większości na wysokości 5000 m (tj. utrata masy ciała 1-2 kg/tydzień). Uważa się, że wynika to z występujących na wysokości zmian hormonalnych, w tym leptyny.
Ta utrata masy ciała występuje niezależnie od objawów ostrej choroby górskiej (acute mountain sickness, AMS), w której osoba dotknięta schorzeniem czuje głód, ale nie odczuwa potrzeby jedzenia lub picia z powodu nudności. AMS może wystąpić na umiarkowanych wysokościach (zazwyczaj > 2500m).
Jak widać w załączonej tabeli, mamy tutaj przedstawione podstawowe zmiany, które zachodzą w organizmie w wyniku narażenia na ostrą, szybką zmianę wysokości terenu.
To co rzuca się w oczy i będzie ważne pod kątem biegów Ultra to kilka parametrów:
- Wzrost stężenia hemoglobiny i erytropoetyny.
- Wzrost diurezy, hipokalcemia co będzie prowadzić do objawów tężyczkowych.
- Zaburzenia koncentracji i zaburzenia motoryczne.
- Spadek wysycenia tlenem i spadek VO2max.
Przed wyjazdem na dłuższą wyprawę / pobyt należy poprosić lekarza o skontrolowanie poziomu żelaza i dokonać korekty przyczyn, a także wyrównania wszystkich zaburzeń! Wyrównanie niedoboru żelaza może trwać od 3 do 6 miesięcy. Szczególne ryzyko występuje u kobiet i wegetarian; są to osoby, które przed wyruszeniem na wyjazd w wyższe partie górskie powinny przeprowadzić taką analizę.
W wyniku aklimatyzacji do wysokości z powodu wzrostu erytropoezy obserwuje się spadek magazynowania żelaza we krwi. Dlatego właśnie w szczególności poziom żelaza powinien być na wysokim poziomie przed rozpoczęciem treningu wysokościowego.
Za marker zmagazynowanego żelaza uznaje się poziom ferrytyny. Warto pamietać o tym, że poziom żelaza w surowicy nie jest adekwatny do ilości zmagazynowanego żelaza w organizmie. Żelazo należy do białek ostrej fazy przez co bardzo często w wyniku stanów zapalnych, infekcji może być podwyższone dając fałszywą informację diagnostyczną.
Kluczową rolę w diagnostyce odgrywa morfologia krwi, poziom żelaza, ferrytyny i oczywiście obraz kliniczny zawodnika.
Warto jednak wspomnieć, że anemia jest niesamowicie istotnym problemem wśród biegaczy i biegaczek, szczególnie Ultra.
Żywienie w wysokich partiach górskich
Aby zapobiec niedoborowi magazynowania glikogenu, dieta powinna składać się z około 60% węglowodanów, 25% tłuszczu i 15% białka. Jest to szczególnie ważne dla sportowców przebywających na dużej wysokości przez ponad kilka tygodni – np. podczas zgrupowań, obozów sportowych.
Jasnym dla wszystkich jest, że podczas wysiłków o charakterze Ultra dochodzi do wykształcenia znacznego deficytu energetycznego wymagającego stałego uzupełniania energii. Szczególnie w węglowodany. Ma to na celu zaoszczędzenie glikogenu mięśniowego w celu wydłużenia jego dostępności.
Ciekawą obserwacją jest badanie, Golja i in. który wykazał, że spożywanie węglowodanów 40 minut przed ostrą ekspozycją na hipoksję zwiększa wentylację i nasycenie tlenem, a tym samym dostarczanie tlenu do tkanek. Kluczowym jednak tutaj będzie spożycie węglowodanów w postaci płynnej.
Nawodnienie
Do stanu odwodnienia dochodzi na skutek niewystarczającego spożycia płynów, pocenia się lub biegunki. Może ono prowadzić do poważnych problemów zdrowotnych. Na poziomie morza 2 – 5% utrata masy ciała z powodu odwodnienia powoduje uczucie pragnienia, bóle głowy, obfite poty, upośledzenie sprawności psychicznej / fizycznej, suchość jamy ustnej, dreszcze i zawilgocenie skóry. Utrata 8% masy ciała na skutek odwodnienia prowadzi do zgonu. Na wysokości (tj. > 2500 m), utrzymanie bilansu wodnego jest równie istotne, ale bardziej złożone i wysokość odgrywa znaczną rolę.
Przy prawidłowym nawodnieniu mocz powinien być jasnożółty, a jego objętość powinna być zadowalająca. Ciemniejszy, a nawet jasnobrązowy mocz oraz zmniejszenie jego objętości sugeruje narastające odwodnienie lub nawet ostrą chorobę górską.
Nie jest możliwe ustalenie, jaką objętość wody należy wypijać każdego dnia. Zależy to od warunków pogodowych, intensywności / ilości aktywności fizycznej, indywidualnej charakterystyki pocenia się, płci, itp.
Nasilone pocenie to nie tylko woda. Pot zawiera również inne elementy, takie jak żelazo, potas i sód (sól). Zdarza się, że pocenie ma nasilony przebieg i powoduje powstawanie plam soli na odzieży lub pieczenie oczu. Wskazuje to na wyższą niż zazwyczaj utratę sodu i konieczne staje się jego uzupełnienie z pożywieniem/napojami. Brak jest danych na temat stosowania napojów elektrolitowych na wysokości i nie jest możliwe określenie zapotrzebowania na sód na wysokości.
Przyjmuje się jednak, że na umiarkowanych wysokościach do 4000 m w wyniku utraty wody z dróg oddechowych można zwiększyć podaż płynów o 1,9l dziennie u mężczyzn i 850 ml dziennie u kobiet.
Mikrobiota jelitowa
W literaturze istnieją prace pokazujące wpływ wysokości terenu na mikrobiotę jelitową, stwierdzono, że duża wysokość może wpływać na jej kształtowanie. Jest to argumentowane faktem, że niedotlenienie i wysiłek fizyczny wpływają na układ odpornościowy śluzówki jelita u ludzi.
W tym właśnie miejscu do głosu dochodzą popularne ostatnimi probiotyki i prebiotyki. Uważa się, że prebiotyki i probiotyki zmniejszają zapotrzebowanie na tlen w jelitach. Mogą być zatem przydatne w unikaniu szkodliwych skutków niedotlenienia hipobarycznego. Jednak mechanizm ich działania wciąż wymaga zbadania na ludziach. Wcześniejsze badania odbywały się na ptakach.
Z przeglądu literatury możemy wywnioskować, że środowisko na dużej wysokości powoduje problemy z jelitami. Muszą być one wyleczone lub uniknięte za pomocą potencjalnych interwencji medycznych lub za pomocą probiotyków/prebiotyków. Potrzebne są jednak w tej kwestii dalsze badania na ludziach.
Podsumowanie
Biorąc pod uwagę powyższe zweryfikowane dane, nie jest łatwo stworzyć szczegółowe zalecenia żywieniowe. Wynika to z braku dobrze kontrolowanych badań w tych warunkach u sportowców wyczynowych. Dokładne zalecenia dietetyczne są trudne do ustalenia. Wpływ tutaj ma duży zasięg wysokości, na którym odbywają się ćwiczenia i ekspozycja. Potrafi się ona wahać się od 500 do 3000 m. Ponadto sportowcy stosują różną objętość i intensywność ćwiczeń, w zależności od poziomu sportu i części sezonu. Jakie będą najważniejsze aspekty strategii odżywiania w treningu wysokościowym dla sportowców wyczynowych? Obejmują one prawidłowe nawodnienie, optymalny bilans energetyczny i wyrównanie niedoborów w organizmie.
Zdaniem autorów trudno jest zalecić ściśle określone spożycie płynów. Zależy to od kilku zmiennych takie jak: zakres wysokości, temperatura powietrza, wilgotność, a przede wszystkim całe obciążenie treningowe. W związku z tym spożycie płynów należy codziennie monitorować poprzez pomiar masy ciała i osmolarność moczu.
Warto również zaznaczyć, że przegląd literatury pokazuje jednak, że reakcje na „dużą wysokość” są zazwyczaj ograniczone do wysokości powyżej 3000 m.
Obecna wiedza na temat adaptacji pracy mięśni do ćwiczeń związanych z niedotlenieniem została w dużej mierze uzyskana z kilku badań naukowych na zwierzętach.
