علم متابولیسم و آب‌رسانی در صعود به دماوند: چرا بدن در ارتفاعات البرز کربوهیدرات را به چربی ترجیح می‌دهد؟

صعود به قله‌هایی مانند دماوند (۵۶۷۱ متر)، علم‌کوه یا توچال، تنها یک آزمون استقامت عضلانی نیست؛ بلکه چالشی پیچیده برای سیستم متابولیک بدن است. وقتی از ارتفاع ۲۵۰۰ متری عبور می‌کنید، فشار نسبی اکسیژن به شدت افت می‌کند. این پدیده که به عنوان هیپوکسی (کم‌اکسیژنی) شناخته می‌شود، بدن را مجبور می‌کند تا در کسری از ساعت، استراتژی تولید انرژی و مدیریت مایعات خود را به طور کامل بازنویسی کند [4][5].[4][5]

اولین و مهم‌ترین تغییر، شیفت در انتخاب سوخت است. در سطح دریا، بدن در فعالیت‌های استقامتی طولانی‌مدت، چربی‌ها را به عنوان منبع اصلی انرژی می‌سوزاند. اما در ارتفاعات بالا، معادله تغییر می‌کند. اکسیداسیون چربی‌ها برای تولید مقدار مشخصی ATP (مولکول انرژی سلول)، به اکسیژن بسیار بیشتری نسبت به اکسیداسیون کربوهیدرات‌ها نیاز دارد [4].[4]

شواهد بالینی نشان می‌دهند که در شرایط هیپوکسی، بدن برای صرفه‌جویی در مصرف اکسیژنِ کمیاب، مسیرهای متابولیک را به سمت مصرف گلوکز (کربوهیدرات) هدایت می‌کند. این یک مکانیسم بقای هوشمندانه است که بهره‌وری اکسیژن را به حداکثر می‌رساند، اما یک نقطه ضعف بزرگ دارد: ذخایر گلیکوژن (کربوهیدرات ذخیره‌شده در عضلات و کبد) بسیار محدودتر از ذخایر چربی هستند [4][5].[4][5]

به همین دلیل است که کوهنوردان در ارتفاعات بالا بسیار سریع‌تر از سطح دریا دچار پدیده «تخلیه انرژی» یا اصطلاحاً «خالی کردن» می‌شوند. اگر این وابستگی شدید به کربوهیدرات از طریق تغذیه مداوم در طول صعود جبران نشود، خستگی زودرس و افت شدید عملکرد اجتناب‌ناپذیر خواهد بود [4].[4]

چالش دوم و پنهان‌تر در ارتفاعات ایران، مسئله آب‌رسانی است. هوای کوهستان‌های فلات ایران به شدت خشک است. با کاهش اکسیژن، نرخ تنفس (Hyperventilation) به طور خودکار افزایش می‌یابد تا اکسیژن بیشتری وارد ریه‌ها شود. هر بازدم در این هوای خشک، مقداری بخار آب را از بدن خارج می‌کند [1].[1]

داده‌های فیزیولوژیک نشان می‌دهند که یک کوهنورد در ارتفاعات بالای ۴۰۰۰ متر، روزانه بین ۱ تا ۱.۵ لیتر آب را تنها از طریق تنفس از دست می‌دهد؛ فرآیندی که کاملاً نامرئی است و برخلاف تعریق، روی پوست احساس نمی‌شود [1][5].[1][5]

علاوه بر تنفس، کلیه‌ها نیز وارد عمل می‌شوند. در پاسخ به تغییرات اسیدیته خون ناشی از تنفس سریع، کلیه‌ها شروع به دفع بی‌کربنات می‌کنند که این امر منجر به افزایش حجم ادرار (دیورز ارتفاع) می‌شود. این واکنش طبیعی برای هم‌هوایی ضروری است، اما به معنای از دست دادن سریع آب و الکترولیت‌های حیاتی مانند سدیم و پتاسیم است [1].[1]

در اینجا یک تله فیزیولوژیک خطرناک شکل می‌گیرد: پدیده‌ای به نام «بی‌اشتهایی ارتفاع» (Altitude Anorexia). مطالعات انجام شده بر روی کوهنوردان در توچال و دماوند نشان می‌دهد که هیپوکسی باعث افزایش ترشح هورمون‌هایی مانند لپتین و پروتئین‌های مرتبط با هیپوکسی (HIF-1α) می‌شود که مستقیماً مرکز تشنگی و گرسنگی در مغز را سرکوب می‌کنند [3].[3]

بنابراین، درست در زمانی که بدن به بیشترین میزان آب و کربوهیدرات نیاز دارد، مغز سیگنال بی‌نیازی ارسال می‌کند. اتکا به «احساس تشنگی» در ارتفاع، دستورالعملی قطعی برای کم‌آبی است. آب‌رسانی در کوهستان باید بر اساس زمان‌بندی و برنامه از پیش تعیین‌شده انجام شود، نه بر اساس میل شخصی [3][5].[3][5]

اما نوشیدن آب خالص به تنهایی کافی نیست و حتی می‌تواند خطرناک باشد. جایگزینی آب از دست رفته بدون جبران سدیم، منجر به رقیق شدن خون (هیپوناترمی) می‌شود. این وضعیت، تورم سلولی را در پی دارد که یکی از عوامل اصلی تشدید سردردهای ضربان‌دار در بیماری حاد کوهستان (AMS) است [1].[1]

برای حفظ حجم پلاسما و تضمین خون‌رسانی به مغز و عضلات، مصرف حداقل ۱۰۰۰ میلی‌گرم سدیم به همراه پتاسیم و منیزیم در مایعات مصرفی روزانه در ارتفاعات ضروری است. منیزیم به ویژه در پیشگیری از گرفتگی عضلات و گشاد شدن عروق خونی در شرایط کم‌اکسیژنی نقش کلیدی ایفا می‌کند [1][5].[1][5]

شواهد نشان می‌دهند که با مدیریت دقیق این متغیرها، حتی سیستم‌های متابولیک آسیب‌پذیر نیز می‌توانند در ارتفاعات به خوبی عمل کنند. در یک مطالعه مستند در سال ۲۰۱۶، تیمی متشکل از ۱۹ کوهنورد لهستانی مبتلا به دیابت نوع ۱ توانستند با موفقیت و در سلامت کامل به قله دماوند (۵۶۷۰ متر) صعود کنند [2].[2]

این مطالعه نشان داد که با پایش مداوم قند خون، تنظیم دقیق دوز انسولین و تامین کربوهیدرات و الکترولیت‌های کافی، پمپ‌های انسولین و سیستم متابولیک بدن حتی در ارتفاعات شدید و سرمای دماوند نیز کارایی خود را حفظ می‌کنند. هیچ موردی از افت شدید قند خون (هیپوگلیسمی) در این صعود گزارش نشد [2].[2]

از سوی دیگر، مطالعات روی فاکتور رشد اندوتلیال عروقی (VEGF) در کوهنوردان نشان می‌دهد که واکنش‌های التهابی و عروقی به هیپوکسی در افراد مختلف متفاوت است. کسانی که مستعد بیماری حاد کوهستان هستند، معمولاً تغییرات متفاوتی در سطح این پروتئین‌ها نشان می‌دهند که اهمیت هم‌هوایی تدریجی را دوچندان می‌کند [3].[3]

برای کوهنوردانی که عازم ارتفاعات البرز هستند، پیام علم روشن است: تغذیه و آب‌رسانی در کوهستان یک فرآیند انفعالی نیست. مصرف میان‌وعده‌های غنی از کربوهیدراتِ زودهضم در فواصل منظم، و نوشیدن مایعات حاوی الکترولیت بر اساس زمان‌بندی (مثلاً هر ۳۰ دقیقه یک بار)، پایه‌های اصلی یک صعود ایمن هستند [4][5].[4][5]

در نهایت، درک این تغییرات فیزیولوژیک به ما می‌آموزد که با بدن خود در ارتفاع نجنگیم، بلکه با نیازهای جدید آن همراه شویم. تامین سوخت اکسیژن‌محور (کربوهیدرات) و حفظ تعادل مایعات، مرز باریک میان یک صعود لذت‌بخش و یک تجربه زجرآور در کوهستان است [5].[5]