"Monte Rosa Exploration & Physiology 2021": caratteristiche ambientali, evidenze cliniche e funzione neuromuscolare

BACKGROUND: High-altitude travel are becoming increasingly popular, and with them is increasing the number of hikers exposed to the dangers of the hypoxic-hypobaric environment. Such treks, in addition to representing an excellent ecological model for the study of acclimatization mechanisms, offer numerous translational insights for the study of diseases characterized by hypoxic etiopathogenesis. Although the main physiological adaptations to high altitude have been known for decades, also in relation to the muscular context, at present the evidence in literature on the effect of high altitude on muscle activity during exercise is lacking. OBJECTIVES: The objectives of the present study are to investigate changes in the most important physiological and clinical parameters in healthy young expeditioners subjected to hypoxic-hypobaric stress. Study neuromuscular performance during exercise under altitude-related hypoxic-hypobaric stress. And contextually to evaluate the early onset of fatigue EMG parameters that appeared during exercise performance and their association with clinical variables. PATIENTS AND METHODS: During an ecological climbing trek to Rifugio Capanna Margherita, subjects were asked to perform 60 seconds of squats in two conditions: 1) after the first day of trekking, at low altitude (1667 m.a.s.l.) and 2) at the completion of the ascent trek, at 4554 m.a.s.l., while the sEMG traces were recorded. The sample of test subjects consisted of 8 subjects, including 4 males and 4 females, with a median age of 27 years and a median BMI of 20.97. To assess the achievement of the hypoxic-hypobaric pattern, SpO2, HR and BP were measured at different altitudes to study their variation. In addition, to monitor clinical symptoms of acute mountain sickness (AMS), the Lake Louise AMS score questionnaire was administered to each subject. RESULTS: All clinical parameters under examination changed according to known knowledge in the literature confirming the achievement of the hypoxic-hypobaric pattern (SpO2 reduction p 0.013). 3 of 8 subjects manifested symptoms of AMS. The median FR slope was negative, indicating that exercise was strenuous but submaximal. The results obtained from the EMG analysis indicate that there was no statistically significant evidence for more pronounced electromyographic fatigue at high altitude, despite the higher level of exertion perceived by the subjects. In terms of electromyographic differences between male and female genders, no statistically significant changes were obtained, either at the same altitude or in relation to altitude. CONCLUSIONS: Electromyographic analysis of muscle activity showed no significant differences between exercise conducted at low and high altitude, despite the fact that healthy young subjects reported increased sensation of muscle fatigue at high altitude, associated with clinical symptoms of AMS. A strong recommendation remains for a daily SpO2 assessment, combined with administration of the Lake Louise AMS score, during the performance of a high-altitude trek in order to detect early onset of typical AMS symptoms and their possible tendency to worsen.

BACKGROUND: I trekking d’alta quota stanno diventando sempre più popolari e con essi sta aumentando il numero di escursionisti esposti ai pericoli dell’ambiente ipossico-ipobarico. Tali trekking, oltre a rappresentare un eccellente modello ecologico per lo studio dei meccanismi di acclimatazione, offrono numerosi spunti traslazionali di studio per le patologie caratterizzate da eziopatogenesi ipossica. Sebbene siano noti da decenni i principali adattamenti fisiologici all’alta quota, in relazione anche al contesto muscolare, al momento attuale le evidenze in letteratura sull’effetto dell’alta quota sull’attività muscolare durante esercizio fisico sono lacunose. OBIETTIVI: Gli obiettivi del presente studio sono di studiare le variazioni dei più importanti parametri fisiologici e clinici in soggetti giovani e sani, sottoposti a stress ipossico-ipobarico. Studiare la performance neuromuscolare durante l’esecuzione di un esercizio fisico in condizioni di stress ipossico-ipobarico determinato dall’altitudine. E contestualmente di valutare l’insorgenza precoce dei parametri EMG di fatica, comparsi durante l'esecuzione dell'esercizio fisico e la loro associazione con variabili cliniche. PAZIENTI E METODI: Durante un trekking ecologico di ascensione al Rifugio Capanna Margherita è stato chiesto ai soggetti di eseguire 60 secondi di squat in due condizioni: 1) dopo il primo giorno di trekking, a bassa quota (1667 m.s.l.m.) e 2) al completamento del trekking di ascensione, a 4554 m.s.l.m., registrando le tracce di EMG di superficie. Il campione in esame era composto da 8 soggetti, di cui 4 maschi e 4 femmine, con un’età mediana di 27 anni e un BMI mediano di 20.97 kg/m2. Per valutare il raggiungimento del modello ipossico-ipobarico sono state rilevate SpO2, HR e BP, ad altitudini differenti per studiarne la variazione. Inoltre, per il monitoraggio dei sintomi clinici di mal di montagna acuto (AMS), è stato somministrato a ciascun soggetto il questionario Lake Louise AMS score. RISULTATI: Tutti i parametri clinici in esame si sono modificati secondo le conoscenze note in letteratura a conferma del raggiungimento del modello ipossico-ipobarico (riduzione della SpO2 p 0.013). Degli 8 soggetti in esame, 3 hanno sviluppato sintomi di AMS. La pendenza della FR mediana è risultata negativa, indice che l’esercizio fisico fosse faticoso, ma submassimale. I risultati ottenuti dall’analisi EMG indicano come non vi siano state evidenze statisticamente significative per una fatica elettromiografica più marcata in alta quota, nonostante il livello maggiore di sforzo percepito dai soggetti. In termini di differenze elettromiografiche tra genere maschile e femminile non si sono ottenute variazioni statisticamente significative, né alla stessa altitudine, né in relazione alla quota. CONCLUSIONI: L’analisi elettromiografica dell’attività muscolare non ha evidenziato differenze significative tra esercizio fisico condotto a bassa e ad alta quota, malgrado i soggetti giovani e sani abbiano riferito sensazione di fatica muscolare maggiorata in alta quota, associata a sintomi clinici di AMS. Resta forte l’indicazione alla valutazione quotidiana della SpO2, associata alla somministrazione del Lake Louise AMS score, durante l’esecuzione di un trekking d’alta quota, al fine di rilevare precocemente l’insorgenza di sintomi tipici di AMS e la loro possibile tendenza all’aggravamento.