پرونده شواهد علمی کوه‌پیمایی استقامتی: چرا گام استراحت و اکسیداسیون چربی، کلید صعود به قله‌های بلند هستند؟

بسیاری از کوهنوردانی که برای اولین بار قدم در مسیر قله‌هایی مانند دماوند می‌گذارند، استراتژی ساده‌ای دارند: پاهای قوی، سرعت بالا و جیب‌هایی پر از تنقلات شیرین. آن‌ها تصور می‌کنند که با تحمل درد عضلانی و حفظ سرعت می‌توانند بر شیب‌های تند غلبه کنند. اما شواهد علمی در زمینه بیومکانیک و فیزیولوژی ارتفاع نشان می‌دهد که این رویکرد، دقیقاً همان مسیری است که به تخلیه کامل انرژی و شکست در صعود ختم می‌شود.[3]

داده‌های متابولیک نشان می‌دهند که صعودهای طولانی‌مدت، قواعد بازی انرژی را تغییر می‌دهند. بر اساس مقاله‌ای که در سال ۲۰۱۸ در ژورنال پزشکی و تناسب اندام فیزیکی (Journal of Physical Fitness, Medicine & Treatment in Sports) منتشر شده است، کوهنوردی استقامتی نیازمند ساعت‌ها فعالیت با شدت نسبتاً پایین است.

محققان در این مطالعه بیان می‌کنند: «سهم نسبی چربی برای تولید انرژی در شدت ۵۵ تا ۷۵ درصد حداکثر اکسیژن مصرفی ثابت است.» این نشان می‌دهد که تا ۶۰ درصد از انرژی مصرفی بدن در یک صعود باید از طریق اکسیداسیون چربی تامین شود.[1]

محققان در این مطالعه تاکید می‌کنند که ذخایر گلیکوژن در عضلات اسکلتی و کبد انسان بسیار محدود است (حدود ۳۰۰ تا ۵۰۰ گرم، معادل ۱۵۰۰ تا ۲۰۰۰ کیلوکالری). در مقابل، یک روز کامل تلاش در کوهستان می‌تواند هزاران کالری انرژی مصرف کند. اگر کوهنورد با سرعت زیاد حرکت کند، بدن از فاز چربی‌سوزی خارج شده و به سرعت ذخایر محدود گلیکوژن را می‌سوزاند که منجر به تخلیه کامل انرژی یا اصطلاحاً Bonking می‌شود.[1]

برای جلوگیری از این اتفاق، شدت فعالیت باید به دقت کنترل شود. شواهد نشان می‌دهد که حداکثر نرخ اکسیداسیون چربی (حدود ۰.۵ تا ۰.۶ گرم چربی در دقیقه) در شدت‌های ۵۰ تا ۶۵ درصد حداکثر اکسیژن مصرفی (VO2 max) رخ می‌دهد. در این محدوده، بدن به جای سوزاندن سریع قندها، به یک موتور هیبریدی کارآمد تبدیل می‌شود که می‌تواند ساعت‌ها بدون توقف به کار خود ادامه دهد و از ده‌ها هزار کالری انرژی ذخیره شده در بافت‌های چربی استفاده کند.[1]

اما چگونه می‌توان در شیب‌های تند کوهستان، ضربان قلب را در این محدوده پایین نگه داشت؟ پاسخ در تکنیکی بیومکانیکی به نام «گام استراحت» (Rest Step) نهفته است. در این تکنیک حرکتی، کوهنورد در هر قدم، زانوی پای تکیه‌گاه (پای عقبی) را برای کسری از ثانیه کاملاً صاف و قفل می‌کند. این قفل شدن مفصل، وزن بدن را از روی عضلات چهارسر ران برداشته و مستقیماً به ساختار اسکلتی و استخوان‌ها منتقل می‌کند.[3]

این استراحت‌های میکروثانیه‌ای در هر گام، به عضلات اجازه می‌دهند تا برای لحظه‌ای کوتاه ریکاوری شوند و جریان خون در آن‌ها بازیابی شود. ترکیبی از گام استراحت و تنفس فشاری (بازدم‌های عمیق و قدرتمند)، بار مکانیکی را کاهش داده و از تجمع سریع اسید لاکتیک جلوگیری می‌کند. این امر مستقیماً به حفظ ضربان قلب در محدوده چربی‌سوزی کمک کرده و از خستگی زودرس عضلات ساق و ران جلوگیری می‌کند.[3]

علاوه بر مدیریت انرژی مکانیکی، چالش بزرگ دیگر در ارتفاعات بالا، کاهش فشار نسبی اکسیژن (Hypobaric Hypoxia) است. بر اساس پژوهشی که در سال ۲۰۱۴ در ژورنال «رزونانس» (Resonance) با موضوع فیزیولوژی هم‌هوایی منتشر شده است، بدن انسان در مواجهه با کاهش اکسیژن واکنش نشان می‌دهد. نویسندگان این مقاله تاکید می‌کنند: «پاسخ‌های فیزیولوژیک متعددی در بدن انسان برای تسریع هم‌هوایی با این شرایط نامساعد محیطی آغاز می‌شود.»[2]

این مطالعه نشان می‌دهد که در روزهای نخست حضور در ارتفاع، بدن با افزایش تهویه ریوی (Hypoxic ventilatory response) و افزایش برون‌ده قلبی سعی در جبران کمبود اکسیژن دارد. با گذشت زمان، فرآیند هم‌هوایی منجر به افزایش تولید گلبول‌های قرمز و بهبود ظرفیت حمل اکسیژن خون می‌شود. این سازگاری‌های حیاتی به روزها زمان نیاز دارند و با صعودهای سرعتی و یک‌روزه به دست نمی‌آیند.[2]

به همین دلیل است که صعود تدریجی و رعایت اصل «صعود به بالا، خواب در پایین» برای قله‌های بلندی مانند دماوند (۵۶۱۰ متر) یا علم‌کوه ضروری است. کوهنوردانی که بدون هم‌هوایی مناسب و با سرعت بالا صعود می‌کنند، نه تنها سیستم متابولیک خود را مختل کرده و ذخایر گلیکوژن را می‌سوزانند، بلکه خود را در معرض خطر جدی بیماری حاد کوهستان (AMS) قرار می‌دهند.[2][3]

مرز نهایی در تحقیقات فیزیولوژی کوهستان، درک دقیق تاثیر ژنتیک بر سرعت این سازگاری‌هاست. در حالی که اصول بیومکانیک گام استراحت و متابولیسم چربی‌سوزی برای همه انسان‌ها یکسان عمل می‌کند، محققان پزشکی ارتفاع هنوز در حال بررسی این موضوع هستند که چرا برخی افراد با وجود رعایت تمام پروتکل‌های هم‌هوایی و مدیریت انرژی، همچنان در ارتفاعات بالای ۵۰۰۰ متر دچار افت ناگهانی سطح اکسیژن خون می‌شوند. تا زمان کشف این نشانگرهای ژنتیکی، حرکت آهسته و زمان‌بندی دقیق، تنها ابزارهای اثبات‌شده برای بقا در کوهستان باقی می‌مانند.[2][3]