每日热水浸泡可保持因海拔下降引起的血红蛋白质量增加效果,且这一效果与促红细胞生成素无关
《Experimental Physiology》:Daily hot-water immersion preserves altitude-induced haemoglobin mass expansion following descent independent of erythropoietin
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时间:2026年05月10日
来源:Experimental Physiology 2.8
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**摘要**
高海拔暴露会增加血红蛋白量(Hbmass),这是动脉携氧能力的关键决定因素,但下降到低海拔后,这种适应性可能在7天内恢复到基线水平。长期热适应已被认为是增加Hbmass的另一种刺激方式;然而,海拔下降后的被动热暴露是否能够保持由高海拔引起的Hbmass增加尚不清楚
**摘要**
高海拔暴露会增加血红蛋白量(Hbmass),这是动脉携氧能力的关键决定因素,但下降到低海拔后,这种适应性可能在7天内恢复到基线水平。长期热适应已被认为是增加Hbmass的另一种刺激方式;然而,海拔下降后的被动热暴露是否能够保持由高海拔引起的Hbmass增加尚不清楚。此外,任何Hbmass的增加是否得到持续产生的红细胞生成素(EPO)的支持,以及这种支持是通过血浆体积扩张还是急性肾脏血流动力学的改变来实现的,这些方面尚未得到探讨。21名健康的成年人(8名女性)在3800米的高度停留了14天,之后下降到1250米,被分配到热水浸泡(HWI组,45分钟,40摄氏度,共4天,n=11)或对照组(CON组,n=10)。在高海拔第一天(HA1)、第14天(HA14)和下降后的第5天(P5)测量了Hbmass、血管内体积(一氧化碳再呼吸法)和循环中的EPO水平。在下降当天,还使用多普勒超声波测量了肾动脉血流速度。在高海拔停留期间,所有参与者的Hbmass增加了24克[95% CI:8, 40](P = 0.005)。下降后,CON组的Hbmass减少了(Δ = -18克 [95% CI:-36, 0],P = 0.045),而HWI组的Hbmass保持不变(Δ = +9克 [95% CI:-8, 26],P = 0.285)。下降后循环中的EPO水平下降(P < 0.001),但在P5时两组之间没有差异(P = 0.239),尽管HWI后肾动脉血流速度有短暂下降(P = 0.025),并且两组之间的血浆体积扩张程度相似(时间:P < 0.001)。热水浸泡提供了一种实用且影响较小的方法,可以替代运动热处理来保持高海拔引起的Hbmass增加,尽管其背后的机制仍不清楚。
**研究的主要问题是什么?** 返回低海拔后,通过每日热水浸泡能否保持高海拔引起的血红蛋白量增加?**主要发现及其重要性是什么?** 下降后的5天内,每日热水浸泡维持了血红蛋白量,而对照组则发生了下降。两种情况下血浆体积相似地扩张,导致热水浸泡组的总血液量更大。下降后两组的循环红细胞生成素浓度都降低了,表明血红蛋白量的增加并未依赖于持续的EPO升高。通过热水浸泡进行被动加热为在减压过程中维持高海拔带来的血液学益处提供了一种实用且影响较小的方法,延长了提高耐力表现的后期窗口。
**引言**
耐力运动员广泛采用高原训练来促进生理适应,以提高海平面上的表现(Baranauskas等人,2021;Levine & Stray-Gundersen,1997)。在这些适应中,最显著的是总血红蛋白量(Hbmass)的增加,因为它直接影响了动脉携氧能力,从而影响了最大氧气消耗量(MOC)(Schmidt & Prommer,2010)。高海拔时Hbmass的增加是由缺氧诱导的红细胞生成所驱动的(Clause等人,1996;Rodríguez等人,2000),其特征是暴露后的第1-3天内循环中的红细胞生成素(EPO)水平短暂上升,随后稳定在一个略高的水平(P?oszczyca等人,2018)。下降到海平面后,缺氧刺激的消失导致循环中的EPO浓度迅速下降,在某些情况下甚至低于暴露前的水平(Saugy等人,2022)。因此,Hbmass、血细胞比容(Hct)和网织红细胞计数通常在7-14天内恢复到基线水平(Klein等人,2021;Mairb?url,2018;Merino,1950;Ryan等人,2014)。这种短暂的反应给运动员带来了后勤上的挑战,他们必须仔细安排高原训练营的时间与比赛日程,以保持Hbmass增加带来的表现优势(Chapman等人,2014)。越来越多的证据表明,热应激可以作为一种替代的环境刺激来促进血液学适应。通过反复的热暴露(通常每周约5次,持续≥5周)进行的长期热适应已被证明可以增加Hbmass和MOC(Jenkins等人,2025a,2025b;Lundby等人,2023;Oberholzer等人,2019;R?nnestad等人,2021,2022a,2022b)。尽管确切的机制尚不确定(Jenkins等人,2025a),但有限的证据表明循环中的EPO起着持续作用;在一项直接评估这项效果的研究中(DiMarco等人,2024),单次热水浸泡(HWI)仅增加了女性的循环EPO水平。这些综合观察结果表明,热暴露可能提供了一种维持高海拔引起的血液学适应的方法。实际上,在精英自行车手进行了3周的高原训练(2100米)后,R?nnestad等人(2024)报告称,在下降后的3.5周内每周加入三次热训练可以保持Hbmass的增加,而对照组则发生了下降。这种方法依赖于主动热训练,尽管有效,但可能会限制常规训练的强度或结构,并增加累积的生理负荷(Periard等人,2021)。对于那些希望在高原暴露后恢复高质量训练的运动员来说,这样的要求可能限制了其可行性。被动热适应方式,如热水浸泡,可以在最小机械负荷的情况下引起显著的热负荷,易于实施,且不需要调整常规训练(Heathcote等人,2018)——这在高原后的赛前时期是一个显著的优势。虽然热水浸泡可以独立增加Hbmass(Jenkins等人,2025b),但尚不清楚它是否能够保持高海拔引起的血液学适应。确定这一点很重要,因为热水浸泡可能提供了一种实用且负荷较低的替代方法,以延长高海拔带来的血液学益处。尽管R?nnestad等人(2024)报告了其有效性,但热如何维持下降后的Hbmass的机制尚不明确。在他们的主动热训练模型中,他们推测保持的Hbmass可能与血浆体积(PV)的变化、通常在下降后EPO的减少,或涉及热休克和缺氧诱导途径的细胞应激信号传导有关,但这些机制都未进行直接评估。更广泛地说,热诱导的血液学适应被认为是由于PV扩张降低了Hct,并触发了“critmeter”驱动的红细胞生成反应(Donnelly,2001;Dunn & Donnelly,2007;R?nnestad等人,2021),而急性情况下,单次HWI后观察到的EPO增加与热应激期间的肾血流量和氧合减少有关(DiMarco等人,2024)。相反,Carin等人(2025)报告称,即使在循环中的EPO水平不变的情况下,高海拔暴露(1850米)期间Hbmass也会增加,表明EPO独立的途径也可能起作用。因此,热如何维持高海拔引起的Hbmass增加的机制仍不清楚,这突显了需要检查下降后立即期PV、肾脏血流动力学和循环中EPO的急性变化。因此,本研究探讨了在下降后立即连续四天进行热水浸泡是否可以保持在高海拔期间获得的Hbmass适应。我们假设热水浸泡会减缓Hbmass的回归,这与循环中EPO的持续升高和PV的扩张相支持。为了提供机制上的见解,评估了PV和肾动脉血流速度的急性反应,作为热水浸泡期间循环中EPO的潜在调节因素。
**方法**
2.1 **伦理批准**
研究程序获得了不列颠哥伦比亚大学伦理委员会的批准(H22-01091),并符合赫尔辛基宣言(2013)的要求,无需预先在数据库中注册。在测试前从每位参与者那里获得了书面知情同意。
2.2 **研究设计**
使用平行组、重复测量的设计来比较被分配到下降后热水浸泡(HWI)或对照组(CON)的参与者之间的生理反应。在分配到HWI或CON之前,尽可能根据年龄、身高、体重和自我报告的每周训练量对参与者进行匹配。研究时间线概述见图1。在低海拔(美国加利福尼亚州Owens Valley,1250米)收集了基线血液样本。然后参与者在高海拔(美国加利福尼亚州White Mountain的Barcroft Station,3800米)进行了14天的停留,高海拔第1天(HA1)和第14天(HA14)进行了血液采样和Hbmass测量。下降回到1250米后,在下降后的第1天(P1)评估了对热处理的急性反应,分别在HWI前和HWI后(或时间匹配的CON)以及浸泡后+6小时和+24小时进行了测量。HWI组在接下来的三天内每天进行一次浸泡(总共4次浸泡),而CON组在没有干预的情况下进行了减压期。在下降后的第5天(P5),所有参与者再次进行血液采样和Hbmass测量,以量化干预结束时的血液学状态。
2.3 **参与者**
招募了21名参与者(13名男性,8名女性),并将其分配到CON组或HWI组。目标样本大小是根据探险的可行性限制以及类似的高海拔-热干预的先例(R?nnestad等人,2024)来确定的。鉴于我们实验室中Hbmass测量的典型误差(1%),敏感性分析(α = 0.05,power = 0.80)表明,11人和10人的组大小足以检测到Hbmass变化约2%的组间差异。参与者特征见表1。所有参与者都是健康的,未适应热环境,来自具有不同训练背景的非运动员群体。大多数参与者之前没有高海拔经验;然而,有三名参与者在研究前居住在中等海拔(约2100米;美国亚利桑那州Flagstaff),他们都被分配到CON组。在每个测量时间点之前,参与者被指示:(i)避免剧烈运动和饮酒24小时;(ii)标准化咖啡因摄入量;(iii)保持适当的水分摄入,通过尿液颜色判断。由于探险研究的固有局限性,未控制女性参与者的月经周期阶段或避孕使用情况。
2.4 **实验程序**
2.4.1 **静脉血液采样**
在八个时间点从肘窝采集静脉血液样本:上升前的基线(BL)、HA1、HA14、P1(下降前、后、+6小时、+24小时)和P5。用于EPO分析的样本被收集到8.5毫升的血清分离管中(Becton-Dickinson,新泽西州Franklin Lakes),颠倒5-6次,静置凝固至少30分钟,然后在室温下以1600 g离心10分钟。血清被移液到Eppendorf管中,迅速冷冻在液氮中,随后储存于-80°C直至分析。
2.4.2 **Hbmass和血管内体积**
使用自动化系统和软件(Detalo Performance;Detalo Health,丹麦Birker?d)通过一氧化碳再呼吸法在HA1、HA14和P5评估Hbmass和血管内体积(Jenkins等人,2025b),但修改为采集静脉样本而非毛细血管样本。参与者仰卧休息,双脚抬高约30分钟,然后抽取最初的静脉血液样本(约2毫升)。在约10,000 g离心5分钟后(Haematospin 1400;Hawksley,英国Fishergate),重复四次测定Hct。使用血液气体分析仪(ABL90;Radiometer,丹麦哥本哈根)两次测量血红蛋白浓度([Hb])和羧化血红蛋白(%COHb)。然后参与者呼吸100%的氧气1分钟,接着在封闭回路中重新呼吸一氧化碳剂量(男性1.0毫升/千克,女性0.8毫升/千克)6分钟。在重新呼吸阶段后4分钟再次采集静脉血液样本,以评估重新呼吸后的%COHb。未吸收的残留CO通过将回路中的CO浓度(百万分之一,ppm)乘以系统总体积(呼吸装置+估计的肺容量)来量化。然后使用%COHj的变化来计算Hbmass,考虑到程序结束时回路中剩余的CO比例。红细胞体积(RBCV)和总血容量(BV)是根据Hbmass(典型误差1.0%)、[Hb]和Hct的测量值计算得出的(Burge & Skinner,1995年)。
2.4.3 肾动脉血流速度
肾动脉血流速度(时间平均最大速度;TAMAX)通过多普勒超声(Vivid iq;GE Healthcare,芝加哥,IL,美国)使用曲面阵列探头(4C-RS2,GE Healthcare)进行测量,方法如前所述(Chapman等人,2020年;DiMarco等人,2024年)。评估在四个时间点进行:高原暴露前(P1)、高原暴露后(Post-HWI)、+6小时和+24小时(或相应的对照时间点)。在参与者处于左侧卧位的情况下,通过冠状面方法测量右侧肾动脉远端的血流速度。在呼气中期、非瓦尔萨尔瓦呼吸屏息期间至少采集三个连续的心周期数据,以最大化图像质量。同一条动脉始终由同一位超声技师(J.K.)进行测量。
2.4.4 热水浸泡方案
被分配到干预组的参与者在高原暴露后期间(P1–P4)每天进行四次连续的热水浸泡(HWI) session。每次 session 包括在40°C的温水中坐立45分钟。为了表征热应力,记录了鼓膜温度(ThermoScan 7;Braun,Kronberg,德国)、汗液丢失量(浸泡前后体重变化,调整了液体摄入量)、热感(1–13分;难以忍受的冷–难以忍受的热)和热不适感(1–10分;舒适–极其不适;均改编自Gagge等人(1967年))。在每次 session 之前、期间和之后都进行了测量。参与者被指示浸泡到颈部,但如果需要完成整个 session,也可以降低到胸部水平。在浸泡过程中可以随意饮用最多500毫升的水。
2.5 EPO分析
EPO浓度使用Human EPO ELISA试剂盒(Invitrogen,Thermo Fisher Scientific,Waltham,MA,美国)进行测量,该试剂盒的灵敏度为0.14 mIU mL?1,工作范围为1.6–100 mIU mL?1。血清样本完全解冻后放在冰上直到分析。每个孔加载50 μL的样本,稀释比例为1:2。在比色微孔板读数仪上读取吸光度,并根据试剂盒提供的标准曲线得出浓度。所有样本都进行了两次检测,平均值用于分析。两次检测结果均低于检测限的样本被视为未检测到并予以排除。内部和之间的变异系数分别为6.2%和4.3%。由于预计PV会因干预而发生变化,而这些变化可能会影响激素浓度,而不论合成或清除是否发生变化,因此还通过将EPO浓度乘以相应时间点的PV来计算循环中的EPO含量。
2.6 统计分析
所有分析都在GraphPad Prism 10(GraphPad Software,Boston,MA,美国)中进行。使用Shapiro–Wilk检验和直方图及Q-Q图检查连续数据的正态性;所有变量都满足正态性假设。分析分为两个阶段。首先,为了测试高原暴露的影响,使用双向重复测量方差分析(time × condition)分析了血液学变量(Hbmass、RBCV、PV、BV、Hct、[Hb]和EPO)在HA1和HA14之间的变化,以便比较对照组(CON)和热水浸泡组(HWI)之间的高原相关反应。其次,为了研究高原暴露后的干预效果,在HA14和P5之间进行了后续的双向重复测量方差分析,计划中的比较用于评估P5时组内变化和组间差异(CON vs HWI)。在下降当天及其后的24小时内测量的变量(EPO、TAMAX、[Hb])作为一个独立的测量窗口分别进行分析,使用双向重复测量方差分析,并进行计划中的组间比较。在缺失数据妨碍了完整重复测量结构的情况下,应用了线性混合模型。数据以观察到的平均值表示,组间差异以95%置信区间表示的观察平均差异表示。统计显著性设置为P < 0.05。
3 结果
3.1 高原暴露后的血液学反应
所有参与者的Hbmass从HA1增加到HA14增加了24克[95% CI: 8, 40](P = 0.005;图2a)。两组之间的增加相似(CON:Δ = +19克;HWI:Δ = +29克;P = 0.500),表明在干预之前高原引起的反应相当。HA14时的Hbmass在CON和HWI之间没有差异(P = 0.563)。RBCV从HA1到HA14没有变化(Δ = +46毫升[?14, 106],P = 0.127;图3a),两组之间的反应也相似(CON:Δ = +16毫升;HWI:Δ = +75毫升;P = 0.317)。同样,PV(Δ = +38毫升[?79, 154],P = 0.506;图3b)和BV(Δ = +89毫升[?27, 204],P = 0.123)在高原暴露期间没有变化,CON和HWI之间没有反应差异(所有P ≥ 0.343)。这些发现表明,任何PV收缩可能发生在第一次CO再呼吸测量之前(大约在上升后24小时)。与此血液成分的反应一致,Hct(Δ = +0.2% [?1.0, 1.4],P = 0.751)和[Hb](Δ = +0.2克/dL [?0.2, 0.6],P = 0.412)从HA1到HA14没有变化,组间没有反应差异(所有P ≥ 0.281)。
3.2 干预效果:下降后的结果
3.2.1 热应力特征
所有参与者都很好地遵守了热水浸泡方案,只有一个人在25分钟后因不适而放弃了第一次 session。热水浸泡在四个监测的 session 中引起了持续且强烈的热应力(表2)。水温控制严格(39.8 ± 0.2°C),导致鼓膜温度上升了1.5 ± 0.4°C,在45分钟时达到38.5 ± 0.3°C。这种热负荷伴随着1.35 ± 0.5 L/h的出汗率,并反映在感知反应中,每个 session 结束时的热感上升到了10.6 ± 0.9,热不适感上升到了6.3 ± 2.0。总体而言,热水浸泡方案引起了预期的生理应力,导致核心温度显著升高、汗液丢失和感知不适。
3.2.2 下降当天:随后的24小时反应
下降到低海拔后,[Hb]从暴露前减少到+24小时(P = 0.004;图4a)。尽管没有时间 × 条件交互作用(P = 0.109),但HWI组的[Hb]变化量比CON组高0.5克/dL(P = 0.015),这与预期的急性PV收缩一致。在+6小时和+24小时的时间点,两组之间没有差异(P ≥ 0.487)。
3.2.2 下降当天:随后的24小时反应
下降到低海拔后,[Hb]从暴露前减少到+24小时(P = 0.004;图4a)。虽然没有时间 × 条件交互作用(P = 0.109),但浸泡后的[Hb]变化量在HWI组比CON组高0.5克/dL(P = 0.015),这与预期的急性PV收缩一致。在+6小时和+24小时的时间点,两组之间没有差异(P ≥ 0.487)。
3.2.3 热水浸泡的血液学后果
Hbmass在两组之间的反应不同(时间 × 条件交互作用:P = 0.032;图2a)。从HA14到P5,CON组的Hbmass减少了18克[?36, 0](P = 0.045),而HWI组保持不变(+9克[?8, 26];P = 0.285),导致组间差异为27克[10, 44](P = 0.002)。RBCV也有类似的模式(时间 × 条件:P = 0.019;图3a)。CON组的RBCV减少了59毫升[?115, ?3](P = 0.041),而HWI组保持不变(Δ = +36毫升[?18, 90],P = 0.177),导致组间差异为95毫升[42, 148](P < 0.001)。PV在下降后增加(Δ = +371毫升[228, 513],P < 0.001;图3b),CON组和HWI组的增加幅度相似(P = 0.45)。BV也增加了(Δ = +358毫升[214, 501],P < 0.001),但两组之间没有差异(P = 0.156),尽管HWI组在P5时的BV比CON组高203毫升[6, 400](P = 0.044)。Hct在干预期间下降了3.2% [?4.4, ?1.9](P < 0.001),而[Hb]下降了1.1 g dL?1 [?1.5, ?0.6](P < 0.001),但各组之间没有差异(所有P ≥ 0.903)。
在返回1250米高度后的5天内,[Hct]增加了4.7% [3.7, 5.7](P < 0.001),各组之间没有差异(P = 0.423)。从HA14到P5,EPO减少了4.0 mIU mL?1 [?7.8, ?0.2](P = 0.039;图2b)。各组在反应上没有差异(P = 0.124),且P5时的EPO浓度在CON组和HWI组之间没有差异(P = 0.239)。循环中的EPO含量没有显示出主要效应或相互作用(所有P ≥ 0.153;表3)。
4 讨论
本研究展示了HWI在下降后的前5天内维持高海拔诱导的Hbmass增加的能力。尽管两组中的PV(血液体积)扩张相似,但RBCV(红细胞体积)的保留差异导致HWI组在P5时的总BV更大。单次HWI引起的暂时性血液浓缩与预期相反,并没有在浸泡后6小时或24小时伴随可测量的PV扩张。HWI还降低了肾动脉血流量,但在6小时内恢复正常。尽管有这些急性反应,两组在下降后的前24小时内EPO浓度下降幅度相似,且在P5时HWI组的EPO浓度并不高于CON组,这表明维持Hbmass可能不需要持续的EPO升高。总体而言,这些发现表明,在减压过程中短暂而反复的HWI可以维持高海拔的血液学益处,从而延长了运动员在高海拔训练后比赛的表现优势时间窗口。
4.1 被动热应激维持高海拔暴露的血液学益处
本研究首次证明被动热适应可以用来维持高海拔后的血液学适应,这与R?nnestad等人(2024年)使用主动热套装训练的最新发现一致。HWI足以在减压后维持Hbmass,这与我们之前的研究结果一致,即5周的HWI可以像主动热适应和传统高海拔训练一样显著增加Hbmass(Jenkins等人,2025b)。这些发现扩展了先前的观察结果,表明被动热应激不仅可以诱导血液学适应,还可以防止高海拔下降后的快速退化(Klein等人,2021年;Mairb?url,2018年;Merino,1950年)。从应用角度来看,被动热适应特别有价值。与主动热训练不同,HWI不会影响训练强度、增加机械负荷或加剧炎症(Menzies等人,2025年;Nybo & Nielsen,2001年;Periard等人,2021年;Steward等人,2025年),使运动员能够在返回海平面后恢复最佳训练状态。这在高海拔驻留期间训练强度已经受到缺氧限制的情况下尤为重要(Levine & Stray-Gundersen,1997年;Saunders等人,2009年)。因此,在不增加额外训练负担的情况下保持高海拔衍生的血液学益处,为比赛前的关键调整阶段提供了一种实用的运动员负荷管理策略。HWI的简单性进一步增强了其应用价值,需要的设备最少,并且可以在典型的训练环境中实施(Heathcote等人,2018年;Jenkins等人,2025a)。虽然我们的研究对象是休闲活动的混合性别群体,但R?nnestad等人(2024年)对精英自行车手的补充发现表明,这种方法可能适用于各种训练背景。总体而言,这些数据强调了HWI作为在高海拔比赛前几周维持高海拔诱导的Hbmass益处的可行且有效的方法。
4.2 热介导的Hbmass维持的潜在机制
本研究的一个显著特点是,尽管两组之间的循环EPO没有差异,但在HWI组中Hbmass得到维持,而在CON组中Hbmass下降。这与之前的研究一致,我们观察到在去除缺氧刺激后EPO显著下降(P?oszczyca等人,2018年)。人们可能预期下降过程中的Hbmass保留会得到急性热诱导的EPO升高的支持,因为DiMarco等人(2024年)证明单次HWI在6小时内降低了肾动脉血流量,从而增加了循环中的EPO。虽然我们也观察到HWI后肾动脉血流量暂时下降,但在6小时后EPO并未升高,尽管HWI条件相同(40°C持续45分钟;DiMarco等人,2024年)。尽管我们的数据不支持EPO在HWI后维持Hbmass中的作用,但这种差异可能反映了从高海拔暴露第一天开始的EPO内源性升高持续存在,可能掩盖了任何额外的热诱导反应。到P5时,最后一次采样是在最后一次浸泡后约24小时进行的,此时任何短暂的EPO反应可能已经消失。即使错过了这些短暂的EPO升高,“critmeter”机制(即PV扩张稀释Hct并触发补偿性EPO释放)也不太可能解释我们的发现。从HA14到P5,两组Hct下降幅度相似,因此体积差异不太可能是Hbmass维持的原因。相反,我们的发现类似于耐力训练干预,其中血液学适应仍在循环EPO恢复正常的情况下继续(Montero & Lundby,2018年;Montero等人,2017年)。在未经训练的成年人进行8周的监督耐力训练时,EPO在第2周暂时升高,随后在EPO恢复到基线水平后Hbmass增加(+10%(Montero等人,2017年)。在该干预期间,RBCV与EPO呈负相关,表明一旦红细胞生成开始,它可能会独立于持续的EPO升高而进行。这种模式表明,在没有慢性EPO升高的情况下,可能存在其他内分泌因素维持红细胞生成。一个潜在的、尽管是推测性的候选因素是皮质醇,因为它能够促进前体细胞的分化和动员(Hanssen & Iskander,2025年;Peschle等人,1971年;Varricchio等人,2022年)。与运动一样(Hill等人,2008年),热应激也是皮质醇释放的强烈刺激,无论是在运动中还是在被动暴露下(Costello等人,2018年;Pilch等人,2022年)。因此,在HWI期间反复的皮质醇升高可能为持续的红细胞生成提供了有利环境,即使没有持续的循环EPO升高。另一个观察结果是,CON组中的Hbmass下降速度比通常报告的要快,因为以前的研究表明在1-2周内会向基线回归(Klein等人,2021年;Mairb?url,2018年;Ryan等人,2014年;Siebenmann等人,2015年)。这种加速的下降可能反映了我们研究中相对较短的高海拔暴露时间(14天,在3800米),在此期间CON组的Hbmass增加了2.4%(19克)。相比之下,Klein等人(2021年)报告在3周的驻留后Hbmass增加了4.7%,而Gore等人(2013年的荟萃分析模型预测在4周后Hbmass增加了约6%(范围1360-3600米),这表明Hbmass增加的幅度可能会影响随后的下降。另外,特定群体的因素(例如,性别分布、训练状态、铁的可用性)也可能导致了Hbmass的下降。最终,CON组中Hbmass的加速下降强调了与HWI组的对比,后者在这个过程中Hbmass得到了维持。这些观察结果共同提供了一个生理学先例,表明在没有持续EPO升高的情况下,Hbmass可以在高海拔后得到维持。在当前采样窗口内未捕捉到的小规模或短暂的EPO扰动可能足以稳定红细胞生成,其他内分泌信号如皮质醇可能也起到了作用,但这仍有待进一步研究。
4.3 限制
在解释我们的发现时,应承认几个限制。首先,尽管HWI在高海拔暴露后维持了Hbmass,但我们的研究对象是在3800米高度进行14天休闲活动的个体。相比之下,精英运动员通常在约1800-2500米的高度进行3-4周的训练营(Girard等人,2023年;Saunders等人,2009年),这可能限制了我们发现对竞赛实践的适用性。其次,虽然参与者在活动水平上大致匹配,但未评估训练状态(例如),而训练状态可能会影响内分泌对压力的反应幅度和时间,训练更有经验的个体表现出不同的EPO和激素动态(Bodary等人,1999年;Montero等人,2017年)。第三,我们使用了时间匹配的对照组,而不是热中性浸泡条件。无论温度如何,水浸泡都会引入静水压力,这可以急性升高EPO(Chudek等人,1997年)。与浸泡可能的作用一致,有报告称精英游泳运动员在高海拔暴露后10天内Hbmass得到维持(Carin等人,2025年),这个群体的特点是每天都有大量的水浸泡。热中性对照组可以更精确地分离静水压力和热对血液学结果的影响;然而,我们的目的是评估重复的被动热暴露作为实际干预措施,时间对照被认为是应用环境中最相关的。第四,我们在Owens Valley的低海拔测试点(平均每日最高温度36°C,相对湿度15%)的环境条件可能有助于两组中观察到的PV扩张;然而,CON组中Hbmass未得到维持,这强调了HWI的有效性。第五,未评估或补充铁状态(即血清铁蛋白),铁的不足可能会限制某些个体的红细胞生成反应(Okazaki等人,2019年)。最后,尽管观察到了明显的血液学益处,但未测量表现结果,因此尚不清楚高海拔后的HWI是否能在海平面上转化为持续的表现优势。
4.4 结论
本研究测试了高海拔下降后的几天内通过HWI进行被动热暴露是否可以维持血液学适应。具体来说,我们评估了重复HWI对Hbmass、BV(血液体积)、EPO和肾血流动力学的影响。该干预维持了高海拔诱导的Hbmass增加,并且在P5时产生了较大的总BV,与对照组相比,PV扩张也相当。HWI的急性反应包括暂时性的血液浓缩和肾动脉血流量降低,这两者在几小时内恢复正常,并且没有伴随着EPO的升高。总体而言,这些发现表明,在减压过程中被动热暴露有助于保持高海拔诱导的Hbmass扩张,为调节低氧暴露后血液学适应的衰减提供了新的见解。
作者贡献
Elliott J. Jenkins和Mike Stembridge构思了这项研究。Elliott J. Jenkins、Michael G. Hughes、Joshua C. Tremblay和Mike Stembridge参与了研究设计。Elliott J. Jenkins、Jodie L. Koep、Andrew J. M. Douglas、Lauren E. Maier、Connor A. Howe、Sarah Sheitelman、Liam D. Corr、Christoph Siebenmann、Joshua C. Tremblay、Phillip N. Ainslie、Travis D. Gibbons和Mike Stembridge收集了数据。Elliott J. Jenkins进行了数据分析,并在Michael G. Hughes、Joshua C. Tremblay和Mike Stembridge的协助下解释了数据。Elliott J. Jenkins起草了手稿。所有作者都对手稿进行了严格审核,批准了最终版本,并同意对工作的所有方面负责,确保与任何部分的准确性或完整性相关的问题得到适当调查和解决。所有被指定为作者的人均符合作者资格,所有符合作者资格的人都列在名单上。
致谢
作者感谢参与研究的参与者。
利益冲突
未声明。
资金信息
无。
数据可用性声明
当前研究中生成和分析的数据可以在合理请求下从相应作者处获得。
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