پرونده شواهد علمی صعود و تمرین در ارتفاع: چرا ذخایر آهن (فریتین) گلوگاه اصلی سازگاری با هیپوکسی در دماوند است؟

برای سازگاری با ارتفاعات البرز و صعود به قله‌ای مانند دماوند، یک شرط محدودکننده (Binding Constraint) وجود دارد که بدون آن، تمام پروتکل‌های هم‌هوایی بی‌اثر می‌شوند: در دسترس بودن آهن کافی در مغز استخوان. شواهد بالینی نشان می‌دهند که اگر سطح فریتین (Ferritin) سرم پیش از قرارگیری در معرض هیپوکسی زیر ۳۰ تا ۵۰ میکروگرم بر لیتر باشد، بدن به سادگی مواد اولیه لازم برای تولید گلبول‌های قرمز جدید را در اختیار ندارد.

در حال حاضر، بسیاری از کوهنوردان و دوندگان تریل با ذخایر تخلیه‌شده آهن وارد کمپ‌های ارتفاع می‌شوند و انتظار دارند توان هوازی‌شان به طور جادویی افزایش یابد، در حالی که از نظر فیزیولوژیک، سیستم خون‌ساز آن‌ها در حالت توقف کامل قرار دارد.

مکانیسم فیزیولوژیک این فرآیند به یک دومینوی هورمونی دقیق وابسته است. هنگامی که بدن در محیط کم‌اکسیژن قرار می‌گیرد، کلیه‌ها تولید اریتروپویتین (EPO) را افزایش می‌دهند تا مغز استخوان را به تولید خون تحریک کنند. بر اساس مطالعه‌ای که در سال ۲۰۱۲ در نشریه معتبر خون (Blood) منتشر شد، این فرآیند نیازمند سرکوب هورمون هپسیدین (Hepcidin) است؛ هورمونی که به عنوان نگهبان جذب آهن عمل می‌کند.

محققان با بررسی داوطلبان در ارتفاع ۴۳۴۰ متری دریافتند که در عرض ۲۴ تا ۴۰ ساعت پس از قرارگیری در ارتفاع، سطح هپسیدین به شدت افت می‌کند تا مسیر جذب آهن از روده‌ها و آزادسازی آن از سلول‌های ذخیره‌کننده باز شود.[2]

اما اگر انبارهای آهن از پیش خالی باشند، این باز شدن مسیر هیچ کمکی نمی‌کند. یک کارآزمایی بالینی که در سال ۲۰۱۵ در نشریه پلاس وان (PLOS ONE) منتشر شد، نشان داد که توده هموگلوبین (Hbmass) در ورزشکارانی که بدون مکمل آهن به مدت سه هفته در ارتفاع تمرین کردند، تنها ۱.۱ درصد افزایش یافت.

در مقابل، ورزشکارانی که روزانه ۱۰۵ تا ۲۱۰ میلی‌گرم مکمل آهن دریافت کردند، شاهد افزایش ۳.۳ تا ۴.۰ درصدی در توده هموگلوبین خود بودند. این اعداد ثابت می‌کنند که هیپوکسی به تنهایی یک محرک است، نه یک سازنده؛ ساختن گلبول قرمز به آجر و ملات نیاز دارد.[1]

خطر کمبود آهن تنها به کاهش عملکرد ورزشی محدود نمی‌شود؛ این وضعیت مستقیماً با بیماری حاد کوهستان (AMS) در ارتباط است. دکتر هدر فولرتون (Heather Fullerton) در مقاله‌ای که سپتامبر ۲۰۲۲ در مجله انجمن پزشکی حیات وحش (WMS) منتشر شد، این ارتباط را به صراحت بیان می‌کند: «آهن یک ماده معدنی ضروری برای تولید گلبول‌های قرمز است. بنابراین، کمبود آهن سازگاری گلبول‌های قرمز با ارتفاع را محدود کرده و به بروز بیماری ارتفاع‌زدگی کمک می‌کند.»

وقتی بدن نتواند ظرفیت حمل اکسیژن خود را ارتقا دهد، علائمی نظیر سردرد، تهوع و خستگی مفرط با شدت بیشتری بروز می‌کنند.

تعیین آستانه دقیق فریتین برای شروع مکمل‌یاری، یکی از مباحث داغ در پزشکی کوهستان است. نشریه پزشکی ورزشی آلمان (German Journal of Sports Medicine) در دستورالعمل سال ۲۰۲۲ خود تأکید می‌کند که فریتین زیر ۱۵ میکروگرم بر لیتر یک وضعیت بحرانی است که نیازمند تزریق وریدی آهن پیش از ورود به کمپ‌های ارتفاع است.

برای سطوح زیر ۳۵ میکروگرم بر لیتر، مصرف فوری مکمل‌های خوراکی ضروری است. با این حال، برخی متخصصان استرالیایی معتقدند که حتی ورزشکارانی با فریتین ۱۰۰ میکروگرم بر لیتر نیز ممکن است در طول یک کمپ تمرینی طولانی‌مدت در ارتفاع، به مکمل‌های نگهدارنده نیاز داشته باشند.

با این وجود، مصرف کورکورانه آهن نیز خطرات خاص خود را دارد. یک بررسی جامع که در اکتبر ۲۰۲۳ در نشریه MDPI منتشر شد، هشدار می‌دهد که بارگیری بیش از حد آهن می‌تواند به مسمومیت و مشکلات گوارشی منجر شود. علاوه بر این، التهاب ناشی از تمرینات بسیار سنگین در کوهستان باعث ترشح اینترلوکین-۶ (IL-6) می‌شود.

این سایتوکین التهابی، سطح هپسیدین را مجدداً بالا می‌برد و جذب آهن را مسدود می‌کند. به عبارت دیگر، اگر در ارتفاع بیش از حد به خود فشار بیاورید، بدن درهای جذب آهن را می‌بندد، حتی اگر روزانه دوز بالایی از مکمل را مصرف کنید.[3]

برای کوهنوردانی که قصد صعود به قلل مرتفع را دارند، زمان‌بندی مداخله کلید موفقیت است. بررسی سطح فریتین باید حداقل ۴ تا ۶ هفته پیش از برنامه اصلی انجام شود تا در صورت وجود کمبود، زمان کافی برای اصلاح آن از طریق مکمل‌های خوراکی وجود داشته باشد.

تیم‌های تحریریه و پزشکی ورزشی توصیه می‌کنند که مصرف آهن همراه با منابع غنی از ویتامین C انجام شود و از مصرف همزمان آن با مهارکننده‌های جذب مانند کلسیم لبنیات یا تانن‌های موجود در چای و قهوه به شدت پرهیز گردد تا نرخ جذب در روده به حداکثر برسد.[4]

داده‌های علمی یک پیام روشن و غیرقابل انکار برای جامعه کوهنوردی دارند: تمرین در ارتفاع یک استرسور متابولیک عظیم است که بدن باید ظرفیت ساختاری پاسخگویی به آن را داشته باشد.

صعود به ارتفاعات بالای ۴۰۰۰ متر با فریتین تخلیه‌شده، به معنای قرار دادن سیستم قلبی‌عروقی در یک بن‌بست فیزیولوژیک است؛ جایی که مغز استخوان فرمان تولید خون را از طریق کلیه‌ها دریافت می‌کند، اما خط تولید به دلیل نبود مواد اولیه کاملاً متوقف مانده است. قدم بعدی برای هر کوهنورد جدی، اضافه کردن آزمایش خون فریتین به چک‌لیست تجهیزات پیش از صعود است، درست در کنار بررسی کفش‌های دوپوش و کیسه‌خواب زمستانی.