YÜKSELTİLERİN DOLAŞIM VE SOLUNUM PARAMETRELERİ ÜZERİNE ETKİLERİ

MURAT ÇİLLİ

Yüksek irtifada ilk araştırma 1894 yılında fizyolog Angello Musso tarafından yapılmıştır. Angello veark ilk expedisyonlarını 4600 m yükseltideki Monte Rosa’da gerçekleştirmişlerdir. Günümüzde 10 milyonu aşkın insan farklı amaçlar doğrultusunda yükseltiye çıkmaktadırlar. Bu amaçlardan bazıları rekreasyon, yüksek irtifa tırmanışları ve performans sporcularında kamp yapma amaçlarıdır. Özellikle hazırlık döneminde bir çok spor dalında yükselti kampları popülerdir. Sporcular iki nedenle yükseltide kamp yapmaktadırlar. Bu nedenlerden biri yükseltide yapılacak müsabakaya alışma, diğeri normal yükseltide yapılacak yarışmaya hazırlıktır. Sıklıkla kullanılmasına rağmen günümüzde hala yükselti antrenmanlarının etkileri tartışılmaktadır. Yükseltiye çıkıldığında organizmada bir çok değişim gözlenmektedir.

Yükseltinin solunum ve dolaşım üzerine etkileri:

Yükseltiye çıktıkça barometrik basıncın azalmasına bağlı olarak vücutta bazı fizyolojik değişimler gözlenmektedir. Bu problemlerin başında Hypoxia gelir. Yükseltide oksijen miktarının azlığının yanında, barometrik basıncın azalmasıyla birlikte oksijenin parsiyel basıncıda düşmektedir. Örneğin 2200 m yükseltide PO2 121 mmHg iken deniz seviyesindeki PO2 değeri 159 mmHg’dr. Yükseltide oksijen molekülleri daha düşük konsantrasyondadır ve bu nedenle ince hava tabiri kullanılır.

PO2 deki azalma, alveoler oksijen geriliminde azalmaya neden olmaktadır. Oksijen azlığı düşük basınç koşullarında kana oksijen yüklenmesinde zorluğa neden olmaktadır. Şekil 1’de yükselti arttıkça arterial kanda oksijen miktarı değişim görülmektedir.

Pulmoner ventilasyon:

Yükseltiye çıkıldıkça ilk ortaya çıkan yanıt pulmoner ventilasyondaki artıştır. Bu homeostatik yanıt, vücudun arterial kandaki oksijen miktarının arttırılması ihtiyacı nedeniyle ortaya çıkmaktadır. Dinlenik ventilasyonun anlamlı şekiylde artmaya başlaması alveoler oksijen geriliminin 60mmHg ulaşması ile diğer bir deyişle 3000 m’nin üzerinde yükseltilerde gözlenir. Ventilasyondaki artış solunum sıklığından daha çok tidal volümdeki artış ile gerçekleşmektedir. Yaygın bir inanış olarak akut yükseltiye maruz kamlının vücutta alkalin seviyesinin artmasına neden olduğu savunulur. Solunumdaki artıyş kan PH’sının 7.4’ün üzerine çıkaran CO2 taşınmasında artışa neden olmaktadır. Bir süre sonra böbrekler bikarbonat salınımını arttırarak normale dönüşü sağlamaktadır.

Bazı araştırmalarda 4000 m üzerinde pulmoner artış gözlenirken bazı araştırmalarda ise herhangi bir artış gözlenmemiştir. Himalaya expedisyonu’na katılan deneyimli bayan dağcılarda bir artış gözlenmemiştir. Bu değişken durumun kişiler arasındaki yüksek irtifa bulgularındaki farklılıkla ilişkili olabileceği düşünülmektedir.

Oksijen kullanımı:

4300 m’de düşük şiddette egzersiz yapan erkek deneylerde mutlak submaksimal oksijen kullanımının etkilenmediği gözlenmiştir. Egzersizin şiddeti deniz seviyesinde max VO2nin aynı yüzdesine yükseltildiğinde dayanıklılık kapasitesinin deniz seviyesindeki performans düzeyini aştığı gözlenmiştir. Bu nedenle egzersiz uygun biçimde ayarlanırsa düşük şiddetlerde dayanıklılık kapasitesinin sürpriz şekilde yükseldiği gözlenmektedir.

Erkek ve bayanlarda Hypoxianın aerobik gücü etkilediği açıktır. 1500-4500m arasında VO2 max’ta %2-3 arasında azalma kayıt edilmiştir. Gerçekte, 1600m üstüne çıkışta her 300 m’de max VO2’de %3.2 azalma olacağı tahmin edilmektedir. Yaşanılan yükseklik fiziksel kondisyon düzeyi ve test metodu bu sonuçları etkileyebilmektedir. 2300 m’de erkek koşucularda max Vo2 değerlerinde %17’lik azalma gözlenmiştir. Aynı yükseltide bayanlarda ise %10’luk azalma gözlenmiştir. Bunun yanı sıra iki farklı çalışmada yüzücü ve basketçilerde %2-1’lik azalma gözlenmiştir. Her 300 m’de %3.2’lik azalma gösteren prediksiyon doğrusu standart hata göstermektedir. Nokta grafiği incelendiğinde 2300 m yükseltideki max VO2 değerinin deniz seviyesindeki değerin %85-100’ü arasında olacağı tahmin edilmektedir. Bu gerçek farklı grup bireylerin yükseltilerdeki karakteristik özelliklerine bağlıdır.

Kardiak çıktı:

Yükseltide yapılan submaksimal egzersizde kardiak output değişimi üzerine yapılan çalışmalar çelişkili sonuçlar göstermektedir. Bazı araştırmacılar fark bulamazken, bazıları azalma bazıları ise artış gözlemişlerdir. 4300 m’de düşük şiddette yapılan egzersizde atım hacmi değeri deniz seviyesindeki değerden düşük bulunmuştur. Aynı anda kardiak çıktı ise atım hacmi kıyasla daha yüksektir. Stroke volumdeki değişimin plazma hacmindeki azalmadan kaynaklandığı düşünülmektedir. Yüksek irtifada kardiak çıktıda gözlenen azalma, maksimal atım hacim ve maksimal kalp atım hızındaki azalmanın göstergesi olan bir aksiyon olarak kabul edilmektedir.

Anaerobik yanıt:

Yükseltide yapılan maksimal egzersizde metabolizme etkilenmemiş gözüksede bu glikolitik yol için açık biçimde gözlenememektedir. Hypobarik çember içinde yapay olarak oluşturulan 4500 m yükselti etkisinde yapılan çalışmada, 20 dk’lık submaksimal egzersizde (750 kpm/min), kan laktik asit konsantrasyonunda anlamlı artış gözlenmiştir. Benzer artış diğer bazı çalışmalarda da gözlenmiştir. Daha düşük bir oksijen geriliminin, deniz seviyesine oranla glikolizden daha yüksek oranda yardım gerektirmesiyle ortaya çıkan bu sonuç sürpriz değildir.

Yukarıdaki sonuçların aksine bir çok araştırmada yüksek irtifada max laktat üretiminde azalma rapor edilmiştir. Tümü erkek bireyleri içeren bu sonuçlar, laktat tamponlaması için bikarbonat yeterliliğinde azalmasının yanında glikolitik yol aktivitesinde azalmayı belirtmektedir. Ne var ki antrenmanlı bayan tırmanışçılarda laktak düzeyinin arttığı gözlenmiştir. Birçok veri yükseltide anaerobik güçte azalmayı belirtmektedir. Bu bulgulara karşın anaerobik performansın, sprint gibi branşların, Hypoxia maruz kalmadan etkilenmediği gözlenmektedir.

Hemoglobin ve Hematokrit düzeyleri:

Hemoglobin miktarı 6 gün içerisinde artabilmektedir. Ancak hemoglobin ve hematokrit konsantrasyonları öncelikle dehidretasyona bağlı olarak arttığı diğer bir görüştür.

Yükseltiye uyum:

Yüksekliğe uyum kısa ya da uzun süreli olabilmektedir. Kısa süreli uyum, 1 yıldan az sürede ve 3-6 haftalık periyotlarla yükseltiye maruz kalmayla karakterize edilmektedir. Uzun süreli uyum ise 1 ya da daha uzun süreli yükseltide yaşama ile oluşmaktadır. Yaşamlarını yükseltide geçirenler ise ayrı bir grupta ele alınmalıdır. Çünkü bu grup büyüme ve yetişkinlik çağlarında yükseltiye uyum sağlamışlardır. Değişik uyum yanıtları, inceleyen grubun yükseltide kalma süresi ve dönemine bağlı olarak açıklanabilmektedir.

Yükseltide gözlene ilk uyum yanıtı hiper ventilasyon refleksidir. Bunun yanında hemoglobin ve hematokrit düzeyi 3 hafta içerisinde uyum göstererek artabilmektedir. Uzun süreli uyumda ise dokularda ve hücrelerde hipertrofi ve subcellular yapıda değişim gözlenmektedir. Uzun süreli uyum yanıtına örnek olarak kapiller yoğunlukta, pulmoner difüzyon kapasitesinde, mitokondri sayısında ve solunum zinciri enzimlerinde artış gösterilebilir. Şekil II de uzun ve kısa süreli uyum şematize edilmektedir.

Antrenman ve uyum:

Antrenmanlı bireylerle yükseltide yaşayan bireyler karşılaştırıldığında şu sonuçlar elde edilmiştir. Yükseltiye ilk çıkan kondisyonlu ve kondisyonsuz grup ile yaşamlarını yükseltide geçiren iki grup karşılaştırılmıştır. Kondisyonlu bireylerin max VO2 değerleri 4000 m’de yaşayan bireylere benzer bulunmuştur. Kondisyonsuz bireylerin max VO2 değerleri ise en düşük bulunmuştur. Aslında kondisyonlu grubun oksijen tüketim düzeyleri yükseltide yaşayanlardan daha yüksektir. Ne varki max ve değeri yükseltiye ilk çıkan her iki grupta da yüksektir. Nativlerde (Yükseltide yaşayanlar) ise egzersize pipoventilasyon yanıtı gözlenmiştir.

Bir başka çalışmada 3100 m ve deniz seviyesinde okuyan iki grup liseli atlet grubu karşılaştırılmıştır. Her iki grup yerleşim yerinde yarışmış ve test edilmişlerdir. Deniz seviyesinde oturan bireyler her iki yükseltideki yarışlarda daha başarılı olmuşlardır. Max VO2 deniz seviyesinde gruplarda eşitlik göstermiş ve her ikisi de 3100 m’de %25 düşüş göstermiştir. 3100m’de oturan grup yukarıdaki çalışmadaki nativler gibi hipoventilasyon yanıtı göstermemişlerdir. Araştırmacılara göre orta düzey yükseltide hipokria hendikapı gözlenmez. Diğer bir deyişle, en iyi atlet deniz seviyesinde olduğu gibi yükseltide de daima kazanacaktır.

Yükseltide antrenmanların yararları:

10 yılı aşkın süredir koşucular yükselti koşulları altında antrenman kavramı ile ilgilenmektedirler. 1970’li yıllarda Frank Shorter’ın yükselti antrenmanı ile ortaya çıktığı düşünülen başarılı kariyeri insanları bu konuya itmiştir.

İlk olarak yükseltiye uyum ile hemoglobin ve hematokrit değerleri arttığı düşünülmektedir. Be nedenle deniz seviyesine dönüş ile oksijen taşıma kapasitesinin artması beklenir. Gerçekte, akut uyumundaki erken değişimler plazma hacminin azalmasına bağlı olarak ortaya çıkan hemakonsantrasyonun bir sonucudur. Bu nedenle bazı araştırmacılara göre böylesine bir değişimin performansı ya da oksijen taşıma kapasitesini arttırmayacağı düşünülmektedir.

İkinci olarak, eğer deniz seviyesindeki antrenman yükü yükseltide korunursa, hipoksia ile sağlanan daha büyük uyaran nedeniyle ek bir kardiyovasküler yarar gözlenebilmektedir. Yükseltide yükü azaltmak, deniz seviyesine benzer kardiyovasküler uyaran ve daha düşük eklem rahatsızlığı sağlayacaktır.

Deniz seviyesi performansı:

Birçok çalışma yükselti antrenmanının deniz seviyesindeki performansı kuvvetli biçimde etkilediğini göstermektedir. Bunun yanında yapılan bir çalışmada; 6 denek 3090 m’de 17 gün süreyle 6 maksimal koşu bandı koşusu antrenmanına tabi tutulmuşlardır. Deniz seviyesine inildiğinde max VO2 değerinde %4.2’lik bir artış gözlenmiştir. Ne var ki bu gelişimin yükselti etkilerine mi yoksa yapılan koşu bandı antrenmanlarına mı bağlı olarak oluştuğu açıklanamamaktadır. Benzer çalışma bu defa daha kontrollü koşullar altında tekrar edilmiştir. 12 orta mesafe koşucusu yaş, VO2 max ve 2 mil koşu dereceleri dikkate alınarak iki gruba ayrılmıştır. Bir grup 2300 m’de deniz seviyesindeki VO2 max’larının %75’inde 3 hafta süreyle antrenmana tabi tutulmuşlardır. Diğer grup aynı şiddete deniz seviyesinde antrenman yapmışlardır. 2 mil koşusu değerinin yükselti sonrasında deniz seviyesine oranla %7.2 düşük bulunmuştur. Yükseltide kalışın ardından deniz seviyesindeki aynı değişken ile yükselti öncesi değer arasında fark gözlenmemiştir. Bunun yananda aerobik güç 2300 m’de %17.4 azalmıştır.

Yükselti performansı

Mexico City’de yapılan olimpiyat oyunları 2280 m’de yarışma yükseltinin fizyolojik etkilerine olan ilgiyi arttırmıştır. Amerikan atletizm atkımı yarışmadan önce yükseltiye uyum gerekliliğini düşünerek aynı yükseltideki Alamose’de kamp yaparak hazırlanmıştır.

Olimpiyatlarda ortaya çıkan sonuçlar incelendiğinde: 9 İsveçli sporcu hipobarik durumda incelenmiş ve aerobik kapasitelerinde anlamlı azalmalar olduğu gözlenmiştir. Yüksek düzeyde aerobik özellik taşıyan tüm branşlarda performans düzeylerinde azalma gözlenmiştir. Amerikalıların yaptığı çalışmada, 2 dakika üzerindeki yarışmalarda performansın %5-6 oranında azaldığı gözlenmiştir. Bunun yanında daha az zamana ihtiyaç duyulan anaerobik içerikli yarışmalarda yükselti etkilerinin performansı etkilemediği gözlenmiştir.

Yükseltide kalınan 20 günün ardından max VO2’de %2-6’lık gelişim gözlenmiştir. %2-6’lık performans gelişiminin önemli bir pratik yararı olup olmadığı tartışılmaktadır. Yüksek düzeyde sporcuların yükseltide fizyolojik ve performans olarak düşüş göstermedikleri gözlenmiştir.

Oyun sporlarında yükselti etkisi incelenecek olursa: basketbol gibi aerobik ve anaerobik özellikleri olan dallarda submaksimal anaerobik aktiviteler sırasında daha fazla laktak üretiminin olduğu bilinmektedir. Fakat yüksek kondisyon düzeyine sahip bireylerin yükseltiden etkilenmekleri gözlenmektedir.

Mexico olimpiyatları sonuçları incelendiğinde kırılan rekorların %29’unun sprint dallarında olduğu gözlenmektedir. Bunun yanında 1 dakikayı aşan yarışmalarda %3’lük ve 4 dakikanın üzerendeki branşlarda %8’lik performans düşüşü gözlenmektedir.

Yükselti antrenmanının daha çok aerobik branşlarda önem taşıdığı düşünülmektedir. Kesin olarak açıklanmamakla birlikte fizyolojik değişimlerin performansı arttırdığı özellikle pratik deneyimlerle gözlenmektedir. Fizyolojik etkilerin yanında çevresel değişime bağlı olarak psikolojik etkileri de göz önüne alınarak yükselti kampları yaygın biçimde kullanılmaktadır.

KAYNAKLAR

“The Effect of ALtitude on Physiological Response and Performance”

Açıkada, C. Ergen, E., Bilim ve Spor ANKARA, 1990 Büro- Tek ofset Matbaacılık.

S: 95- 100

Grover, F., R., Weil, J., V., Reeves, J., T. “Cardiovascular Adaptation to Exercise at High Altitude

Yayına Hazırlayan : Ozan DEDE