W każdym z 50 Tygodni w Mieście Nauki publikujemy tekst o wybranych badaniach prowadzonych w danej tematyce przez naukowców z uczelni wchodzących w skład Konsorcjum Akademickiego – Katowice Miasto Nauki. Teksty dają wgląd w różnorodność zagadnień poruszanych przez naukowców oraz pokazują, jaki potencjał badawczy drzemie w uczelniach tworzących konsorcjum.
| Agnieszka Kliks-Pudlik |
Szósty spośród 50 Tygodni w Mieście Nauki jest poświęcony tematowi gór. Naukowcy z Akademii Wychowania Fizycznego im. Jerzego Kukuczki w Katowicach przekonują, że góry są miejscem, gdzie nie tylko można realizować swoje pasje, ale również pionierskie projekty badawcze dotyczące na przykład hipoksji (niedotlenienia).
– Naukowcy z naszej uczelni prowadzą szereg badań dotyczących różnych form wspinaczki, m.in. oceniają wpływ wspinaczki na zdrowie oraz rozwój fizyczny dzieci i młodzieży, a także na zdrowie dorosłych. W trakcie Tygodnia Gór pokażemy, jak treningi wysokogórskie mogą wpłynąć na osiąganie wyników sportowych, a także zbudować nowe programy rehabilitacyjne – podkreśla kurator Tygodnia Gór prof. Zbigniew Waśkiewicz, kierownik Katedry Teorii Zarządzania na katowickiej AWF.
Fot. Ben Lowe | Unsplash
Nowatorskie badania nad hipoksją
Hipoksja to niedotlenienie organizmu. Jej przyczyną może być przebywanie na dużej wysokości, gdzie jest niskie ciśnienie powietrza i brakuje tlenu. Stan ten można też uzyskać w specjalnych komorach. Wykorzystanie zjawiska hipoksji w sporcie jest powszechnie praktykowane w celu poprawy możliwości wysiłkowych sportowców.
Z tych powodów naukowcy z katowickiej AWF wzięli hipoksję na tapet. Ich badania wpływów treningów wysokogórskich na organizm człowieka rozpoczęły się w 2011 roku w trakcie wyprawy na Mount Everest w ramach akcji „Z hałdy w Himalaje” (wyprawę, w ramach akcji społecznej, zainicjowała katowicka AWF wraz z Fundacją Pomocy Dzieciom „Ulica”, która opiekuje się najmłodszymi z najuboższych rodzin).
Dwa lata później, w 2013 roku rozpoczęły się badania w sztucznych warunkach wysokogórskich – w komorze hipoksyjnej. Komora jest dokładnie uszczelnionym pokojem; oddycha się w niej trudniej, ponieważ ciśnienie się nie zmienia, ale spada ilość tlenu.
Pionierskie badania naukowców z AWF przyczyniły się do postępu w zakresie możliwości zastosowania hipoksji. Efektem licznych projektów (m.in. prof. Józefa Langforta) jest precyzyjna identyfikacja możliwości wysiłkowych człowieka w warunkach hipoksji: określono zmiany adaptacyjne w układzie krążeniowo-oddechowym, charakteryzujące się m.in. wytwarzaniem czynnika wzrostu śródbłonka naczyniowego, zbadano reakcje w systemie antyoksydacyjnym człowieka, opracowano innowacyjną koncepcję treningu sportowego w warunkach hipoksji normobarycznej.
Wyniki tych badań zostały wdrożone w treningu wysokokwalifikowanych sportowców oraz opublikowane w uznanych czasopismach.
Z czasem badacze zaczęli rozszerzać badania nad wykorzystywaniem hipoksji. I tak, w 2015 roku dr Agata Nowak-Lis z Katedry Fizjoterapii w Chorobach Wewnętrznych rozpoczęła badania nad wykorzystaniem warunków sztucznej hipoksji w rehabilitacji kardiologicznej, w ramach drugiego etapu usprawniania, pacjentów z chorobą niedokrwienną bez przebytego zawału serca i z przebytym. Badała też wpływ treningu wytrzymałościowego prowadzonego w warunkach hipoksji na zmianę tolerancji wysiłkowej pacjentów z chorobą niedokrwienną serca leczonych metodą angioplastyki.
Naukowczyni kontynuuje swoje badania, a jej celem jest wykorzystanie treningu wytrzymałościowego o charakterze interwałowym, prowadzonego w warunkach sztucznej hipoksji normobarycznej, jako innowacyjnej metody rehabilitacji pacjentów z chorobą niedokrwienną bez przebytego zawału serca i z przebytym. Projekt jest nowatorski.
Szczegółowa analiza struktury aktywności fizycznej podczas uprawiania trekkingu górskiego w Parku Narodowym Sagarmatha w Nepalu w Himalajach oraz porównanie reakcji organizmu człowieka w warunkach hipoksji normo- i hipobarycznej – to główne cele zakończonych w 2022 roku badań, które prowadziła dr Katarzyna Jakubik z Katedry Prozdrowotnej Aktywności Fizycznej i Turystyki.
Wyniki jej badań mogą się przyczynić do dokładniejszej, bardziej praktycznej i zrozumiałej oceny występowania ostrej choroby górskiej (AMS). Naukowczyni zauważyła bowiem, że indywidualne różnice w reakcji układu krwionośnego w hipoksji (zarówno w spoczynku, jak i podczas wysiłku) przyjmują wyższe wartości bazowe w warunkach laboratoryjnych niż w środowisku naturalnym gór wysokich podczas uczestnictwa w trekkingu.
Z kolei najnowsze badania dr. hab. Michała Krzysztofika, prof. AWF z Katedry Teorii i Praktyki Sportu będą starały się odpowiedzieć m.in. na pytanie, czy rodzaj zastosowanej hipoksji będzie różnicował subiektywne postrzeganie wysiłku i odczuwanie bólu, ale przede wszystkim zbada efektywność interwencji treningowej w ujęciu krótko- i długofalowym.
Temat hipoksji podejmują również studenckie koła naukowe: awf.katowice.pl/nauka/studencki-ruch-naukowy/natychmiastowy-i-dlugofalowy-wplyw-treningu-oporowego.
Badania naukowców z AWF Katowice udowodniły wpływ treningu w hipoksji na osiąganie lepszych wyników sportowych. Przykładem mogą być medale zdobyte na zawodach międzynarodowych przez biathlonistów i pływaków współpracujących z badaczami.
Szczegółowy program Tygodnia Gór znajduje się na stronie: us.edu.pl/tydzien-gor-w-miescie-nauki-5-11-lutego-2024.