Wpływ dodania CO2 do hipoksyjnego gazu wdychanego

Wpływ dodania CO2 do hipoksycznego gazu wdychanego na prędkość przepływu krwi w mózgu i oddychanie podczas wysiłku o narastającej intensywności.

Streszczenie

Hipoksja zwiększa odpowiedź wentylacyjną na wysiłek, co prowadzi do hipokapni wywołanej hiperwentylacją i w konsekwencji do zmniejszenia przepływu krwi w mózgu (CBF). Badaliśmy wpływ dodania CO2 do hipoksycznego gazu wdychanego na CBF podczas intensywnego wysiłku u osób niezaaklimatyzowanych do wysokości. Postawiliśmy hipotezę, że zwiększone stężenie wdychanego CO2 i hipoksja będą wywierać synergistyczny wpływ na zwiększenie CBF podczas wysiłku, co poprawi wydolność wysiłkową w porównaniu z hipoksją hipokapniczną. Zbadaliśmy również reaktywność chemorecepcji CO2 i O2 w regulacji wentylacji ([Formula: see text]E) podczas wysiłku o narastającej intensywności. Zmierzyliśmy prędkość w tętnicy środkowej mózgu (MCAv; wskaźnik CBF), [Formula: see text]E, końcowo-wydechowe PCO2, próg kompensacji oddechowej (RC) i odpowiedź wentylacyjną na wysiłek (nachylenie [Formula: see text]E) u dziesięciu zdrowych mężczyzn podczas narastającego wysiłku na cykloergometrze do wyczerpania w warunkach normoksji i hipoksji (FIO2 = 0,10) z dodatkiem i bez dodatku frakcji wdychanego CO2 (FICO2). Podczas wysiłku w normoksji zwiększenie FICO2 podwyższało MCAv przez cały czas trwania wysiłku oraz obniżało zarówno początek RC, jak i nachylenie [Formula: see text]E poniżej RC (P<0,05). W hipoksji MCAv i nachylenie [Formula: see text]E poniżej RC podczas wysiłku były podwyższone, podczas gdy początek RC występował przy niższej intensywności wysiłku (P<0,05). Zwiększenie FICO2 w hipoksji podwyższało [Formula: see text]E przy RC (P<0,05), ale nie zaobserwowano różnicy w początku RC, MCAv ani nachyleniu [Formula: see text]E poniżej RC (P>0,05). Nachylenie [Formula: see text]E powyżej RC było niezmienione zarówno w przypadku hipoksji, jak i zwiększonego FICO2 (P>0,05). Stwierdziliśmy, że zwiększenie FICO2 podwyższało CBF podczas wysiłku submaksymalnego w normoksji, ale nie w hipoksji, co wskazuje, że „prawidłowa” odpowiedź naczyniowo-mózgowa na hiperkapnię jest stłumiona podczas wysiłku w hipoksji, prawdopodobnie z powodu wyczerpania mózgowej rezerwy wazodylatacyjnej. To odkrycie może wyjaśniać brak poprawy wydolności wysiłkowej w hipoksji przy zwiększonym CO2. Nasze dane wskazują ponadto, że podczas wysiłku poniżej RC chemorecepcja jest reaktywna, natomiast powyżej RC odpowiedź wentylacyjna na CO2 jest stłumiona.

Co oznacza skrót FICO2?

FICO2 oznacza ułamkowe stężenie wdychanego CO2 (dwutlenku węgla).