Höhen- und Trainingseffekte auf die Erythropoese bei Frauen: Vergleichende Untersuchungen in Kolumbien und Deutschland

Abstract

Bei Frauen ist die Erythropoese nicht systematisch erforscht, daher ist die Reaktion auf Höhe und auf Höhentraining nicht bekannt. Um diese Reaktionen zu untersuchen, wurde die Hämoglobinmasse (Hb-Masse) durch die CO- Rückatmungsmethode bei jungen untrainierten (UT), semitrainierten (ST) und ausdauertrainierten (AT) (insgesamt 57) Frauen aus Bogotá (2 600 m über N.N.) gemessen und die Ergebnisse mit denen von 19 Probandinnen ähnlicher Leistungsfähigkeit aus Cali (960 m über N.N.) und von 73 Probandinnen aus Berlin (35 m über N.N.) verglichen. Zusätzlich wurde der Zusammenhang der Hb- Masse mit der maximalen aeroben Leistungsfähigkeit (VO2max) untersucht. Indikatoren der Erythropoese und des Eisenstoffwechsels wurden ebenfalls bestimmt. Die Hb-Masse-Werte waren in allen Höhenlagen nicht unterschiedlich, wenn Frauen mit ähnlichem Trainingszustand verglichen wurden (z.B. bei UT- Frauen 8.9�9.5 g· kg-1). Ausdauertraining erhöhte die Hb-Masse in allen Höhenlagen um 2�3 g· kg-1. Die Erythropoietin- Aktivität (EPO) war in Bogotá sehr wenig erhöht und die Indikatoren des Eisenstoffwechsels waren innerhalb des normalen Bereiches. Die VO2max von UT und ST-, aber nicht von ATFrauen aus dem Hochland war signifikant geringer als im Tiefland, auch wenn die hypoxiebedingte Verschlechterung der VO2max berücksichtigt wurde. Eine mögliche Ursache für diese schwache Leistungsfähigkeit könnte die geringere körperliche Aktivität der nicht ATHöhenbewohnerinnen sein. Wegen der engen Korrelation der Leistungsfähigkeit mit der Hb- Masse wurde diese für gleiche VO2max durch Kovarianzanalyse korrigiert. Nach Ausschließen dieses Faktors wurde ein 6.7%iger Anstieg der Hb-Masse bei 2 600 m, der kleiner war als bei Männern (>12%), errechnet. Die verminderte Zunahme der Hb-Masse bei weiblichen Höhenbewohnern ergab sich vermutlich aus einer Zunahme der Ventilation, die durch weiblichen Hormonen verursacht wird, wodurch die arterielle Sauerstoffsättigung (SaO2) weniger als bei Männer abnimmt. Zusätzliche Messungen bei 6 auf 2 600 m lebenden Bergsteigerinnen zeigten einen signifikanten Anstieg der Hb-Masse gegenüber den ST-Frauen mit ähnlichen Trainingszustand. Eine niedrigere signifikante SaO2 (92.0%) deren Ursache nicht zu ermittelt war, dürfte der auslösende Stimulus für die Zunahme der Hb- Masse sein. Bei postmenopausalen Frauen (PM) fehlt wegen Ausbleiben von Progesteron und Östrogen- Ausschüttung die Stimulation der Atmung, daher wurde man bei diesen Probandinnen eine stärkere Erythropoese erwartet. Eine Gruppe von 9 untrainierte (UTPM) und 12 trainierten postmenopausalen Teilnehmerinnen (TPM) wurden untersucht, um diese Hypothese zu überprüfen. Da im Alter der Körperfettanteil erhöht ist, wurde die Hb-Masse mit der fettfreien Körpermasse korreliert. Dieser Wert war bei UTPM um 1.1 g· kg-1 (p<0.05) größer als bei UT jungen Frauen. Dies passt zur niedrigeren SaO2 (89.2%). Die Ursache kann am Fehlen der weiblichen Hormone, aber auch an der Verschlechterung der Lungenfunktion im Alter liegen.

Erythropoiesis in women is not as systematically investigated as in men, specially the reaction to altitude and to altitude training is not well-known. In order to examine these reactions, the hemoglobin mass (Hb mass) was measured by the CO rebreathing method in young untrained (UT), semitrained (ST) and endurance trained (AT) (altogether 57) women from Bogotá (2,600 m over sea level) and the results were compared with those of 19 subjects with similar endurance capacity from Cali (960 m over sea level) and of 73 subjects from Berlin (35 m over sea level). Additionally the relationship of the Hb mass with the aerobic performance capacity (VO2max) was examined. Indicators of erythropoiesis and the iron metabolism were determined likewise. The Hb mass values were not different in all altitudes, if women with similar training condition were compared (e.g. in UT women 8.9-9.5 g�kg-1). Endurance training increased the Hb mass at all altitudes by 2-3 g�kg-1. The Erythropoietin activity (EPO) was increased very little in Bogotá and the indicators of the iron metabolism were within the normal range. The VO2max of UT and ST, but not of AT women at high altitude was significantly lower than at sea level, even if the hypoxic deterioration of the VO2max was considered. A possible cause for this weak performance could be lower physical activity in non-athletic altitude inhabitants that in lowlanders. Because of the close correlation of aerobic performance capacity with Hb mass this was corrected to same VO2max by covariance analysis. After excluding this factor a rise of 6.7% of the Hb mass at 2,600 m was calculated being smaller than by men (> 12%). The reduced rise of Hb mass in female altitude inhabitants probably resulted from an increase of the ventilation, caused by female hormones, whereby the arterial oxygen saturation (SaO2) decrease less. Additional measurements in 6 female mountain climbers living at 2,600 m showed a significant rise of the Hb mass compared the ST women with similar training condition. A significant lower SaO2 (92.0%) the cause of which was not to detected, might be the stimulus for the larger increase of the Hb mass. The stimulation on the respiration is missing in postmenopausal women (PM) because of lacking progesterone and estrogen excretion, therefore one would expect in these subjects a stronger erythropoiesis. A group of 9 untrained (UTPM) and 12 trained postmenopausal women (TPM) was examined in order to test this hypothesis. Since with ageing the body fat mass is increased, the Hb mass calculated for kg fat free body mass was correlated. This value was approximately 1.1 g�kg-1 (p<0.05) grater in UTPM than in UT young women. This agrees with the lower SaO2 (89.2%). The causes can be lacking of the female hormones, but in addition, the degradation of the lung function in age.