İrtifada hipoksi, organizmayı ve oksijen taşıma sistemini dinlenim durumunda bile strese sokarak, organizmada bazı kısa ve uzun süreli uyumlara neden olmaktadır
4,27. Genel olarak yüksek irtifaya uyum için kalınan süre, bireysel özelliklere bağlıdır
4,5. Ancak yinede 2700 m’ye kadar olan yüksekliklere uyum 7–10 gün ve 2300 m’den sonraki her 600 m için (4572 m yüksekliğe kadar) ek bir hafta süreye ihtiyaç olduğu bildirilmiştir
4,5,28.
Yüksekliğe ilk fizyolojik uyum 2000 m’ye çıkılması ile başlar. Oksijen parsiyel basıncının (PO2) azalımı nedeniyle dokuya ihtiyaç duyulan O2’nin sağlanabilmesi için hiperventilasyon oluşur. Hiperventilasyon sonucu karbondioksit (CO2) azalımı ile respiratuvar ve metabolik alkaloz oluşur 4,5,28,29. Yüksek irtifaya çıkıldığında, ilk birkaç günde hiperventilasyonda belirgin bir artış varken, yaklaşık bir hafta sonra bu sabitleşir. Yükseltiye uyum sağlanılması için böbreklerde alkali maddelerin (HCO3 bikarbonat) atılımı ile kanın pH dengesi normale döndürülür 4,5. Oksijen konsantrasyonundaki değişikliklerin gerçekte bizzat solunum merkezleri üzerine, solunum dürtülerini değiştirmede direkt bir etkisi bulunmamaktadır. Solunumu kontrol eden en önemli etkenin oksijenden çok CO2 olduğu ifade edilmektedir. Karbondioksit konsantrasyonundaki bir değişiklik solunum kontrolü üzerinde kuvvetli akut bir etkiye ve buna karşın birkaç günlük adaptasyondan sonra zayıf bir kronik etkiye sahiptir 30. Yapılan bir çalışmada yüksek irtifaya uyum sağlanmış bayan ve erkeklerin alveoler PCO2 farkları incelendiğinde, bayanların alveoler karbondioksit basıncının (PCO2) erkeklere göre 2mmHg daha düşük olduğunu buna paralel olarak bayanların PO2’lerinin ise erkeklere göre biraz yüksek olduğu ifade edilmiştir 27. Bayanların PCO2 değerlerinin erkeklere göre düşük olmasının bikarbonat seviyelerinden kaynaklandığını bildirilmiştir 27. Ayrıca bayanların bütün irtifalarda yüksek ventilasyon değerlerine sahip olmaları seks hormonlarının uyarıcı etkisine bağlanmaktadır 27.
Çalışmamızda, solunum parametrelerini etkileyebilen boy uzunluğu ve vücut ağırlığı değerlerinde cinsiyetler arasında anlamlı farklılığın olmaması sonuçların daha güvenilir bir şekilde tartışılabileceğini düşündürmektedir.
Yüksekliğe (4560 m) kısa süreli olarak maruz kalan bireyler üzerinde yapılan bir çalışmada, VC’nin % 10 azaldığı bildirilmiştir 31. Aynı şekilde akut olarak yüksek irtifaya maruz kalındığında VC’nin %7–15 kadar azaldığını, takip eden günlerde ise VC’de deniz seviyesindeki değerlere doğru bir dönüş eğilimi olduğunu tespit etmişlerdir 31. Yaptığımız çalışmada VC değerlerine bakıldığında; erkeklerde 1–2 ölçümleri arasında %24.36 bir atış, 2–3 ölçümleri arasında ise % 21.81’lik anlamlı bir düşüş tespit edilmiştir. Bayanlarda ise ölçümler arasında anlamlı farklılık bulunamamıştır. Bayanlar ve erkekler karşılaştırıldığında ise 1–3 ve 2–3 ölçümleri arasında anlamlı farklılıklar olduğu gözlenmiştir. Bu çalışmada cinsiyetler bakımından elde edilen sonuçlar literatürle paralellik göstermektedir 14. Ancak erkeklerin VC değerlerinde akut hipokside görülen anlamlı artış literatürde elde edilen bulgularla farklılık göstermektedir 18. Bu farklılığın ölçümlerin gerçekleştirildiği irtifalardaki farklılıktan kaynaklandığı düşünülmektedir.
Basu ve arkadaşları yaptıkları çalışmada yüksek irtifaya çıkmanın 1. gününde FVC ve FEV1 değerlerinde deniz seviyesine göre bir değişiklik olmadığını, 2. günde ise bu değerler bakımından anlamlı bir düşüş olduğunu bulmuşlardır. Aynı zamanda 3110m’de 3. günde FVC ve FEV1’in deniz seviyesinde ölçülen değerlere döndüğünü, irtifa arttıkça (3445m - 4177 m) FVC ve FEV1’deki düşüşün devam ettiğini belirtmişlerdir 32. Forte ve arkadaşları, yüksek irtifada FEV1’ de orta derecede bir artış olduğunu ve FVC’ de çok hafif bir düşüş olduğunu tespit etmişlerdir 33. Yüksek irtifada FVC’ de gözlenen düşüşün solunum kas kuvvetindeki düşüşten kaynaklanabileceğini belirtmişlerdir 34. Zverev, erkeklerin FEV1 ve FVC değerlerinin kızlara göre %9.8 ve %10.8 daha yüksek değerlere sahip olduklarını tespit etmiştir 35. Çoksevim ve arkadaşları da akut olarak yüksek irtifaya maruz kalındığında FEV1’in hava yoğunluğundaki azalmaya bağlı olarak bir miktar artığını ifade etmişlerdir 18. Pollard ve arkadaşları yaptıkları çalışmada 5300m yükseklikte geçirilen 6 günden sonra FEV1 ve FVC değerlerinde anlamlı düşüşler olduğunu bildirmişlerdir 36. Yapılan çalışmada FVC değerlerine bakıldığında bayan ve erkeklerin grup içerisindeki ölçümlerinde anlamlı farlılıklar tespit edilmemiştir. Cinsiyet bakımından karşılaştırıldığında ise bütün ölçümlerde anlamlı farklılıklar bulunmuştur. Bir çok çalışmada yüksek irtifada FEV1’de hafif artışlar olduğu bildirilmiştir 37-39. Bu çalışmada FEV1 değerlerine bakıldığında erkeklerin 2-3 ölçümlerinde %15.96 anlamlı bir düşüş kaydedilmiştir. Bayanların değerlerinde ise anlamlı farklılıklar bulunmamıştır. Cinsiyet bakımından bütün ölçümlerde anlamlı farklılıklar vardır. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar literatürle paralellik göstermektedir 18,35-39. Yaptığımız çalışmada kız ve erkekler arasındaki FVC ve FEV1 değerleri bakımından farklılığın, erkeklerin solunum kas kuvvetlerinin kızlardan daha yüksek olmasından kaynaklandığı düşünülmektedir. Yapılan bu çalışmada FEV1/VC ve FEV1/FVC oranlarına bakıldığında gerek grup içi gerekse gruplar arsında farklılık bulunamamıştır.
Yüksek irtifada pulmoner ventilasyon fonksiyonlarının değerlendirildiği bir çalışmada, 1624 m’de ölçülen başlangıç değerleriyle 3404 m - 4896 m arasındaki irtifada kalınan iki hafta sonucunda alınan ölçümler karşılaştırıldığında her 1000 m’lik irtifa artışıyla FEV25-75 değerlerinde %3.6’lık bir düşüş olduğu bildirilmiştir 40. Namihira ve arkadaşları, Mexico City’deki çocukların spirometrik değerlerini inceledikleri çalışmada, erkeklerin FEV25-75 değerlerini kızların değerlerinden daha büyük olduğunu belirlemişlerdir 41. Yapılan çalışmada da FEV25-75 değerine bakıldığında; erkeklerde 1-2 ölçümlerinde %25.33’lük anlamlı bir artış gözlenmiştir. Bayanlarda ise herhangi bir farklılığa rastlanmamıştır. Cinsiyetler bakımından karşılaştırıldıklarında 1–2 ve 1–3 ölçümlerinde anlamlı farklılıklar tespit edilmiştir. Gruplar arasında tespit edilen bu farklılık literatürle paralellik göstermektedir 41. Erkeklerde görülen grup içindeki anlamlı farklığın, akut hipokside meydana gelen hiperventilasyondan ve solunum kaslarının daha güçlü olmasından kaynaklandığı düşünülmektedir.
Yüksek irtifada hava yoğunluğunun düşük olması nedeniyle hava yolları direnci azalmaktadır. Buna paralel olarak maksimum inspirasyon ve ekspirasyon akımları da deniz seviyesine göre yüksek irtifada daha yüksektir 39. Forte ve arkadaşları yaptıkları çalışmada yüksek irtifada MVV’nin %20 oranında arttığını tespit etmişlerdir 33. Akut ve kısa süreli yüksek irtifaya maruz kalındığında, MVV’yi etkileyen temel faktörün hava yoğunluğundaki düşüş olduğu bildirilmiştir 31. Yükseltide MVV’deki değişiklikler gaz yoğunluğundan başka, inspirasyon ve ekspirasyon kaslarının güç ve hızlarının aktivasyonu, toraks gazlarının baskılanabilirliği (sıkıştırabilirliği), solunum sisteminin mekanik özellikleri, solunum frekansı vs. gibi birçok faktöre bağlıdır 37,38. İrtifa arttıkça MVV’nin de doğru orantıda arttığını bildiren çalışmalar mevcuttur. Yüksek irtifaya 3050 m, 5200 m ve 8200 m akut olarak maruz kalındığında MVV’nin sırasıyla %13, %24 ve %31 oranında arttığı tespit edilmiştir. Yüksek irtifada hava yolu direncindeki azalma, hava yoğunluğunun düşük olması ve muhtemel bronkodilatasyondan kaynaklandığı bununda yüksek irtifada MVV’nin artmasına neden olduğu bildirilmiştir 31. Yapılan çalışmada MVV değerlerine bakıldığında; bayanlarda bütün ölçümlerde farklılık bulunmazken, erkeklerde 2. ve 3. ölçümler arasında %16.23’lük anlamlı bir azalma olduğu gözlenmiştir. Cinsiyetler arasında bütün ölçümlerde anlamlı farklılıklar tespit edilmiştir. Cinsiyetler arasında tespit edilen bu farklılıkların erkek ve bayanlarda inspirasyon ve ekspirasyon kaslarının güçleri ve solunum frekansındaki farklılıklardan kaynaklandığı düşünülmektedir.
Akut hipoksiye maruz kalındığında başlangıçta maxVO2’de düşüş görülmektedir. İrtifaya uyum sağlandıktan sonra ise hipoksinin maxVO2 üzerine çok az bir etkisi olduğu ifade edilmektedir 20. Ayrıca erkeklerin 16 yaşında relatif maxVO2 değerleri kızların değerlerinden yaklaşık %20-30 daha fazladır 15. Yapılan çalışmada maxVO2 değerlerine bakıldığında; grup içi karşılaştırmalarda 1. ve 2. ölçümlerde erkeklerde %7.62, bayanlarda ise % 10.07’lik anlamlı bir düşüş olduğu tespit edilmiştir. Cinsiyetler bakımından yapılan karşılaştırmada ise bütün ölçümlerde p<0.001 düzeyinde anlamlı farklılık olduğu belirlenmiştir. MaxVO2 değerlerinde her iki cinste de 1. ve 2. ölçümler arasında görülen grup içi farklılıkların hipoksinin akut etkisinden, gruplar arası farklılığın ise cinsiyet özelliklerinden kaynaklandığı düşünülmektedir.
Çalışma sonucunda; dayanıklılık antrenmanı yapan kayaklı koşucularda akut irtifaya (2220 m) çıkıldığında maxVO2 ve bazı solunum parametrelerinde (VC, FVC, FEV1, FEV1/VC, FEV1/FVC, FEV25-75, MVV) değişiklikler olduğu, irtifada kalınan yedi gün sonucunda ise bu parametreler açısından 856 m’de ölçülen değerlere yakın sonuçlar elde edilmiştir. Cinsiyetler bakımından yapılan değerlendirmelerde ise erkeklerin bayanlara göre gerek akut gerekse kronik olarak irtifadan daha çok etkilendikleri gözlenmiştir. Cinsiyet farklılıklarının, cinsiyet özelliklerinden mi yoksa başka sebeplerden mi kaynaklandığı belirlenememiştir. Bu nedenle yapılacak başka araştırmalarda bu konunun dikkate alınması önerilmektedir.