[Σώτος Χριστοδούλου]

ΜΕΡΟΣ 5

ΑΠΝΟΙΑ ΚΑΙ ΣΠΛΗΝΑΣ

Ο σπλήνας είναι όργανο αποθήκευσης ερυθρών αιμοσφαιρίων. Έχει μελετηθεί κατά πόσο σε μία κατάδυση με άπνοια παίζει οποιοδήποτε ρόλο. Η σύσπασή του σπλήνα είχε παρατηρηθεί σε άλλα θηλάστηκα εκτός από τον άνθρωπο προηγουμένως και έτσι μελετήθηκε αν υπάρχει τέτοιος μηχανισμός και στον άνθρωπο. Μια τέτοια σύσπαση αποτελεί μέρος ενός γενικότερου αντανακλαστικού που ονομάζεται αντανακλαστικό της κατάδυσης (divingreflex). Τι είναι η σύσπαση του σπλήνα και που αποσκοπεί. Η σύσπαση οδηγεί σε απελευθέρωση περισσότερων ερυθρών αιμοσφαιρίων στην κυκλοφορία κατά τη διάρκεια της κατάδυσης και αποσκοπεί στο να αυξήσει την μεταφορική ικανότητα του αίματος για το οξυγόνο. Πράγματι η σύσπαση του σπλήνα έχει τεκμηριωθεί ότι συμβαίνει και στον άνθρωπο. Έχουν καταγραφεί αυξήσεις στον αιματοκρίτη κατά 6,5 % και στην αιμοσφαιρίνη (που βρίσκεται μέσα στα ερυθρά αιμοσφαίρια και μεταφέρει το οξυγόνο) κατά 3,5 % στη διάρκεια μιας και μόνο κατάδυσης. Ο αιματοκρίτης είναι η εκατοστιαία κατ’ όγκο αναλογία των ερυθρών αιμοσφαιρίων στο αίμα. Η αιμοσφαιρίνη είναι μια χρωστική χημική ουσία που βρίσκεται μέσα στα ερυθρά αιμοσφαίρια και είναι μεταφορικό μόριο οξυγόνου μέσα στην κυκλοφορία.

ΥΠΟΞΙΑ ΚΑΙ ΕΡΥΘΡΟΠΟΙΗΣΗ

Κάθε κατάσταση μέσα στο ανθρώπινο σώμα που ελαττώνει την ποσότητα του οξυγόνου που μεταφέρεται στους ιστούς αυξάνει την ταχύτητα παραγωγής ερυθρών αιμοσφαιρίων. Η υποξία δεν είναι απλά ένας από τους παράγοντες που καθορίζουν τον ρυθμό παραγωγής ερυθρών αιμοσφαιρίων. Είναι το βασικότερο ερέθισμα.

Πώς γίνεται αυτό; Η διαδικασία ξεκινά με ανίχνευση της υποξίας από τους νεφρούς. Οι νεφροί σε κατάσταση χαμηλής συγκέντρωσης οξυγόνου παράγουν ένα ένζυμο. Το ένζυμο αυτό διασπά μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη που κυκλοφορεί στο αίμα αποσπώντας από το μόριό της την ερυθροποιητίνη. Η ερυθροποιητίνη είναι μια ορμόνη που στη συνέχεια δρα στον μυελό των οστών που είναι το όργανο παραγωγής ερυθρών αιμοσφαιρίων. Η ερυθροποιητίνη παραμένει στην κυκλοφορία και δρα για μία μέρα περίπου. Απαραίτητο στοιχείο για την αύξηση της παραγωγής ερυθρών αιμοσφαιρίων είναι και η επάρκεια σε βιταμίνες Β12 και φυλλικό οξύ (folicacid).

ΑΡΓΗ ΑΥΞΗΣΗ ΤΗΣ ΑΓΓΕΙΟΒΡΙΘΕΙΑΣ ΤΩΝ ΙΣΤΩΝ

Από ιστολογικές μελέτες που έγιναν παλαιότερα σε ζώα έχει βρεθεί ότι η συνεχιζόμενη έκθεση τους σε χαμηλές συγκεντρώσεις οξυγόνου αυξάνει την αγγειοβρίθεια των ιστών. Αυτό φαίνεται να ισχύει και για τον άνθρωπο. Δηλαδή με τη συνέχιση της προπόνησης στην άπνοια μετά από μήνες παρατηρείται αύξηση του αριθμού και του μεγέθους των τριχοειδών αγγείων με ταυτόχρονη αύξηση του συνολικού όγκου αίματος. Αυτό σημαίνει ότι το αίμα έρχεται σε πολύ στενότερη επαφή με τα κύτταρα των ιστών από όση συμβαίνει φυσιολογικά. Η ύπαρξη περισσότερου αίματος και μεγαλύτερης ουσιαστικά αιμάτωσης των ιστών διευκολύνει τη μεταφορά οξυγόνου προς αυτούς. Αν και δεν είναι δυνατό να καθοριστεί ποσοτικά το εύρος της σημασίας αυτού του φαινομένου στην προσαρμογή του άτόμου σε συνθήκες υποξίας θα μπορούσαμε να υποθέσουμε το εξής. Θα ήταν αναμενόμενο πως τα άτομα που έχουν αυξημένη αγγειοβρίθεια και μεγαλύτερη αναλογία αίματος / ιστών έχουν και αυξημένο αποθηκευμένο οξυγόνο το οποίο είναι ευκολότερα διαθέσιμο και άρα διατρέχουν χαμηλότερο κίνδυνο ανεπάρκειας οξυγόνου σε επίπεδο ιστών σε μια κατάσταση παρατεταμένης άπνοιας. Το βασικότερο που πρέπει να θυμάται ένας απνεϊστας είναι πως αυτό δεν επιτελείται από τη μια μέρα στην άλλη αλλά απαιτεί πολλούς μήνες συνεχόμενης εξάσκησης.

ΜΕΙΩΣΗ ΤΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΟΞΥΓΟΝΟΥ - ΑΙΜΟΔΥΝΑΜΙΚΕΣ ΑΛΛΑΓΕΣ ΣΤΗΝ ΑΠΝΟΙΑ

Κατά τη διάρκεια της άπνοιας το σώμα προβαίνει σε βασικές αιμοδυναμικές αλλαγές που έχουν σαν αποτέλεσμα την διαφύλαξη του οξυγόνου, δηλαδή την εξοικονόμησή του.

ΤΟΠΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΗΣ ΑΙΜΑΤΙΚΗΣ ΡΟΗΣ

Μία σειρά από παράγοντες καθορίζουν το πόσο αίμα θα περάσει μέσα από ένα ιστό. Γενικά η αιματική ροή σε ένα ιστό είναι ανάλογη της μεταβολικής του δραστηριότητας αλλά σε ορισμένους ιστούς εξυπηρετεί και άλλες λειτουργίες όπως για παράδειγμα στο δέρμα εξυπηρετεί ανταλλαγή θερμότητας με το περιβάλλον ενώ στα νεφρά εξυπηρετεί στη μεταφορά άχρηστων ουσιών του μεταβολισμού για αποβολή τους μέσω των ούρων. Στον εγκέφαλο η αιματική ροή προορίζεται σε μεγάλο βαθμό στο να καθορίζει την περιεκτικότητα των εγκεφαλικών υγρών σε διοξείδιο του άνθρακα και κατιόντα υδρογόνου που παίζουν πολύ μεγάλο ρόλο στο επίπεδο της εγκεφαλικής δραστηριότητας. Η υποξία δηλαδή η μείωση της παροχής οξυγόνου σε ένα ιστό οδηγεί σε αύξηση της αιματικής ροής μέσα από αυτό τον ιστό. Εικάζεται πως ο ιστός που έχει αυξημένη μεταβολική δραστηριότητα ή μειωμένη παροχή οξυγόνου, εκλύει αγγειοδιασταλτικές ουσίες ή εναλλακτικά αυτή καθ’ εαυτή η έλλειψη οξυγόνου και θρεπτικών ουσιών σε μια ιστική περιοχή προκαλεί χαλάρωση του μυϊκού χιτώνα των αιμοφόρων αγγείων της περιοχής αυτής. Το αποτέλεσμα όποιος και αν είναι ο μηχανισμός που το προκαλεί είναι η αγγειοδιαστολή και επομένως η αύξησης της αιματικής ροής.

ΤΙ ΣΥΜΒΑΙΝΕΙ ΣΤΗΝ ΚΥΚΟΦΟΡΙΑ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΤΗΣ ΑΠΝΟΙΑΣ

Πάνω από ένα αιώνα προηγουμένως ο Γάλλος φυσιολόγος PaulBertπεριέγραψε για πρώτη φορά την μείωση του καρδιακού ρυθμού σε πάπιες που ψάρευαν με κατάδυση. Το φαινόμενο αυτό στη συνέχεια διαπιστώθηκε πως υπάρχει σε όλα τα ομοιόθερμα ζώα συμπεριλαμβανομένου και του ανθρώπου. Ονομάζεται αντανακλαστικό της κατάδυσης και συνήθως η βραδυκαρδία συνοδεύεται από συστολή των αγγείων της περιφέρειας.

Υπάρχουν διάφοροι μηχανισμοί που μπορεί να προκαλέσουν αυτό το ανακλαστικό αλλά ο πιο σημαντικός φαίνεται να είναι ο συνδυασμός του αυξημένου όγκου στον πνεύμονα που συμβαίνει με το κράτημα της αναπνοής και της διέγερσης των νευρικών απολήξεων του τριδύμου νεύρου στο πρόσωπο από το κρύο νερό. Σε πειράματα που έχουν γίνει η βραδυκαρδία παρατηρήθηκε και σε μονομερή εμβάπτιση του προσώπου μέσα σε κρύο νερό, χωρίς κατάδυση. Η ένταση του φαινομένου είναι μεγαλύτερη σε πιο κρύο νερό.

Το αντανακλαστικό της κατάδυσης έχει κάποιες συνέπειες στην ικανότητα του ανθρώπου να κρατάει την αναπνοή του σε μια ελεύθερη κατάδυση.

Α. Αυξημένη αρτηριακή πίεση. Το αίμα συγκεντρώνεται σε μεγαλύτερη ποσότητα στα αγγεία του θώρακα. Η ποσότητα αίματος που επιστρέφει στην καρδιά με κάθε παλμό είναι μεγαλύτερη. Οι περιφερικές αντιστάσεις είναι μεγαλύτερες καθώς τα αγγεία της περιφέρειας συστέλλονται με αποτέλεσμα η αρτηριακή πίεση να αυξάνεται σε μια κατάδυση. Αυτό κάνει τον άνθρωπο να διαφέρει από ένα οποιοδήποτε άλλο θηλαστικό που κάνει καταδύσεις στο οποίο η αρτηριακή πίεση παρουσιάζει μείωση. Ο άνθρωπος με μεγαλύτερο όγκο παλμού και αυξημένες αντιστάσεις παρουσιάζει αύξηση της αρτηριακής πίεσης.

Β. Η αυξημένη διάταση του μυοκαρδίου λόγω της αύξησης της ποσότητας αίματος στο θώρακα, έχει παρατηρηθεί πως μπορεί να προκαλέσει δυσρρυθμίες με έκτακτες συστολές, ιδιαίτερα στο τέλος των καταδύσεων. Το κρύο νερό φαίνεται να αυξάνει αυτή την πιθανότητα.

Γ. Το καρδιακό έργο μειώνεται με αποτέλεσμα να εξοικονομείται οξυγόνο. Στην αρχή της κατάδυσης ο καρδιακός ρυθμός μπορεί να μειωθεί στο 60 – 70% του κανονικού ρυθμού, αλλά έχουν καταγραφεί και ακραίες καταστάσεις όπου δύτες παρουσιάζουν μόνο 10 – 15 σφυγμούς το λεπτό.

Γενικά το αντανακλαστικό της κατάδυσης έχει σαν αποτέλεσμα τον περιορισμό της αιματικής ροής στους μυς και επανακατανομή της κυκλοφορίας προς όφελος του εγκεφάλου. Επίσης μειώνει το καρδιακό έργο και συνεπώς λειτουργεί σαν ένας φυσιολογικός τρόπος συντήρησης του οξυγόνου. Όμως ο άνθρωπος μειονεκτεί φυσιολογικά από ένα άλλο θηλαστικό στο ότι δεν μπορεί να μειώσει τον μεταβολισμό του όσο μπορεί να το κάνει ένα ζώο.

Ένα αρκετά ενδιαφέρον στοιχείο για τους απνεϊστές που έχει προκύψει από τη μελέτη των φαινομένων αυτών είναι πως το αντανακλαστικό της κατάδυσης μπορεί να λειτουργήσει σαν μηχανισμός προσαρμογής με την παρατεταμένη εξάσκηση. Ενώ δηλαδή στην αρχή οι επιδράσεις του αντανακλαστικού δεν είναι έντονες μετά από ένα διάστημα προπόνησης εμφανίζεται ολοένα και εντονότερα και μπορεί να λειτουργήσει σαν ένας τρόπος συντήρησης της ενέργειας. Έχουν γίνει αρκετές μελέτες που έχουν δείξει πως η μείωση του καρδιακού ρυθμού και η περιφερική αγγειοσυστολή είναι εντονότερη σε πολύ εκπαιδευμένους αθλητές από ότι σε αρχάριους. Όσο ο αριθμός των βουτιών μεγαλώνει με τη συνεχιζόμενη προπόνηση, τόσο ο καρδιακός ρυθμός μπορεί να μειώνεται.

Συμπερασματικά η καθημερινή προπόνηση μπορεί να επιφέρει μεταβολές τέτοιες που στην αρχή της εκπαίδευσής μας φαντάζουν πολύ μακρινές.