Для суждения о долгосрочном влиянии такого отдыха на здоровье исследования затем продолжались в течение недели в Инсбруке, а также в течение шести-восьми недель после завершения пребывания в Лехе. Они показали, что у испытуемых среди прочего наблюдается значительное уменьшение частоты сердечных сокращений, а также снижение диастолического и систолического артериального давления. В течение пребывания в горах произошло уменьшение веса тела в среднем на 2 %, причем без дополнительных диетических мер. Вес снижался главным образом за счет уменьшения массы жира; содержание воды и тощих тканей осталось практически неизменным. Для оценки инсулинорезистентности использовали показатель HOMA. Аббревиатура HOMA расшифровывается как Homeostasis Model Assessment (модель оценки гомеостаза). Для определения индекса HOMA необходимо брать кровь натощак. В этой пробе крови определяли содержание глюкозы и инсулина, что позволяет оценить риск инсулинорезистентности. Это главный признак сахарного диабета 2-го типа. Наши исследования показали, что метаболизм глюкозы, включающий постоянное образование, обмен и расщепление сахаров, чрезвычайно важный для головного мозга и мышц, значительно улучшается после пребывания в горах. Значимо уменьшились также нарушения жирового обмена, которые оценивали по концентрации в крови липопротеинов высокой плотности.
Помимо этих позитивных результатов, из которых можно заключить, что пребывание в горах оказывает оздоравливающее действие на лиц с метаболическим синдромом, пилотное исследование в Лехе, проведенное в 1998 году, сыграло еще одну положительную роль: оно показало выполнимость и безопасность подобных исследований. То, что они не проводились раньше, становится понятным, если учесть большие издержки на формирование групп испытуемых и их рекрутирование в эти группы. По большей части участники исследования были работающими людьми, и они с большим трудом могли найти на него столько времени. Для следующего исследования в рамках AMAS в 2000 году были созданы одновременно две группы испытуемых – в Обертауэрне (земля Зальцбург, высота 1700 м), а другая в Бад-Татцмансдорфе (Бургенланд, высота 200 м). Протокол исследования был таким же, что и в пилотном исследовании 1998 года в Лехе. Были отобраны 85 человек с метаболическим синдромом, соответствующих критериям включения в группы. Наблюдение и исследование обеспечивал коллектив из 36 человек. Результаты исследования AMAS-2000 подтвердили выводы, сделанные в Лехе: у испытуемых достоверно снизилось как диастолическое, так и систолическое артериальное давление, улучшился жировой обмен, вес тела снизился без диетических мер, психологические тесты показали стойкое улучшение самочувствия и удовлетворенности; при этом уменьшилось число субъективных физических жалоб.
Поскольку некоторые из этих позитивных изменений имели место и у испытуемых в Татцмансдорфе, следовало прояснить еще один вопрос: насколько эти эффекты обусловлены самим отпуском и насколько фактом пребывания на высоте? Выяснилось, что испытуемые с метаболическим синдромом прежде всего хорошо переносили пребывание на умеренной высоте в Обертауэрне (1700 м) и даже на такой небольшой высоте они показали значительное новообразование эритроцитов. Следует исходить из того, что оно улучшило транспорт кислорода в ткани.
Дополнительно ученые провели еще один эксперимент, чтобы выяснить, происходят ли положительные изменения в плане стрессоустойчивости на фоне кратковременного пребывания в Оберлехе (1700 м), в четырехзвездочной гостинице. При этом испытуемые регулярно занимались физической активностью по специально разработанной программе. Для эксперимента отобрали 13 здоровых людей (7 женщин и 6 мужчин), средний возраст которых составил 36,5 года. Все участники, в отличие от испытуемых в предыдущих исследованиях AMAS, были здоровы. На повестке теперь были следующие вопросы: повышается ли содержание в крови так называемых циркулирующих стволовых клеток на фоне умеренного дефицита кислорода на умеренной высоте при активном проведении отпуска? Какое влияние оказывает активный отпуск в горах на симпатическую и парасимпатическую нервную систему в смысле уменьшения воздействия стресса? Как кратковременный отдых в горах влияет на способность к психологическому восстановлению?
В человеческом организме циркулируют так называемые клетки-предшественники или стволовые клетки. Они высвобождаются из костного мозга при тяжелых нарушениях кровоснабжения тканей и с кровью разносятся к органам-мишеням (например, к сердцу). Там стволовые клетки внедряются в ткани благодаря процессу, называемому хоумингом, и участвуют в новообразовании кровеносных сосудов, что улучшает кровоснабжение заинтересованного органа. Число циркулирующих стволовых клеток обратно пропорционально риску сердечно-сосудистых заболеваний. И именно это число (измеренное методом проточной цитометрии) в периферической крови значительно повышалось после пребывания на высоте 1700 м. Это было первое научное описание увеличения циркуляции стволовых клеток у людей без заболеваний сердечно-сосудистой системы.
В будущем медицина умеренных высот может стать научно обоснованным инструментом регенеративной медицины и, возможно, открыть путь к новым методам лечения. Из изменений вариабельности сердечного ритма можно извлечь важную информацию о нагрузке на сердечно-сосудистую систему и на автономную – симпатическую и парасимпатическую – нервную систему. Под вариабельностью сердечного ритма понимают колебания временных промежутков между сердечными сокращениями. Эти промежутки неодинаковы, они в определенной степени варьируются. Высокая степень вариабельности считается благоприятной с физиологической точки зрения, а низкая, напротив, сочетается с различными заболеваниями. Например, хронический стресс может приводить к уменьшению вариабельности сердечного ритма. Наши исследования показали, что даже на фоне кратковременного активного отдыха у испытуемых наблюдали повышение вариабельности сердечного ритма. Психологические исследования, в свою очередь, показали, что во время короткого отпуска в Лехе исчезли жалобы на повышенную утомляемость, нехватку времени и снижение способности к концентрации внимания. Совокупность исследований в рамках AMAS показывает, следовательно, что пребывание на умеренных высотах на фоне легких физических нагрузок приводит к положительному воздействию на здоровье как у здоровых людей, так и у пациентов с метаболическим синдромом.
Спортсмены и их врачи уже много лет знают о благотворном влиянии высотных тренировок, особенно перемежающихся. Однако не все ясно относительно эффективности повышения работоспособности. Тем не менее тренировки в гипоксических условиях с применением различных режимов и на различных высотах уже много десятилетий используются как стимул к повышению выносливости. Такой подход получил особенный толчок к развитию в ходе Олимпийских игр 1968 года в Мехико; Игры проходили на средней высоте 2300 м. Перемежающиеся высотные тренировки, сокращенно называемые IH-тренировками (intermittent hypoxic training), проводились либо в природных условиях (в горах), или в искусственных – в камерах, имитирующих атмосферу на высоте. Сюда же относятся тренировки на уровне моря, в ходе которых спортсмены дышат гипоксической газовой смесью.
Перемежающаяся гипоксическая тренировка состоит из повторяющихся эпизодов гипоксии, причем используются циклы различной продолжительности – от нескольких минут до нескольких часов, а длительность тренировок может достигать дней и недель. Цель этих перемежающихся высотных тренировок заключается в том, чтобы создать дополнительное число эритроцитов и стимулировать образование новых мельчайших кровеносных сосудов – капилляров, чтобы оптимизировать тем самым процессы обмена веществ в тканях. Ученые Бонетти и Хопкинс провели первый крупный метаанализ работ, посвященных влиянию перемежающихся гипоксических тренировок на достижения спортсменов. Оказалось, что спортсмены экстракласса получают наибольшую пользу от таких тренировок. Стало понятно и другое: перемежающиеся гипоксические тренировки не подходят одинаково хорошо для всех видов спорта. Поэтому едва ли возможен универсальный подход к высотным тренировкам. То, что на высоте более 1500 м аэробная работоспособность в среднем уменьшается на процент на каждые 100 м подъема, означает, что интенсивность тренировок для больших групп мышц на большой высоте должна быть ниже. Снижение работоспособности обусловлено уменьшением парциального давления кислорода, и оно особенно заметно в таких требующих выносливости видах спорта, как марафонский бег, лыжные гонки на длинные дистанции и велосипедный спорт, требующие длительной нагрузки на большие группы мышц. Высотные тренировки не позволяют добиться выдающихся результатов в беге на средние и длинные дистанции. Иначе обстоит дело с бегом на короткие дистанции до 400 м и в прыжках в длину, где результат зависит от мобилизации анаэробных источников энергии и улучшается, благодаря уменьшению сопротивления воздуха, у которого снижается плотность.
Учитывая все сказанное, можно сказать, что грамотные высотные тренировки могут повысить результативность в самых разных видах спорта, но следует остерегаться обобщений. Также требуют проверки утверждения об эффективности кратковременной гипоксии по нескольку минут в день.
Помимо спортивной медицины, в изучении влияния перемежающихся высотных тренировок на работоспособность все больше заинтересована медицина труда, особенно стран Южной Америки, расположенных в Андах. В этих странах десятки тысяч людей работают на самых высотных в мире золотых и медных приисках, расположенных на высотах от 3000 до 5000 м. Кроме того, в этих регионах находятся самые современные астрономические обсерватории: например, там работает радиотелескоп ALMA, расположенный на высоте более 5000 м. Технический персонал, обслуживающий эти обсерватории, не только работает в режиме 24-часовых смен, но и ежедневно, еженедельно или ежемесячно покидает высокогорную область и спускается на несколько тысяч метров ниже, туда, где расположены места их проживания или ночного отдыха. Риски для здоровья, связанные с такими условиями труда, – предмет многочисленных национальных и международных научных исследований. Горная промышленность – основа экономики андских государств. Чили, наряду с Перу и Бразилией, остается важнейшим поставщиком сырья в Южной Америке; именно там сосредоточено 30 % мировых запасов меди. В 2009 году стоимость всей горнодобывающей промышленности Чили оценивали в 31,5 млрд долларов, в то время как на долю добычи нефти, газа и угля из этой суммы приходится всего 140 млн долларов. В Боливии, между соляными слоями в районе Салар-де-Уйюни, на высоте 3600 м, залегают крупнейшие в мире запасы лития – незаменимого сырья для изготовления аккумуляторов. Германия с радостью получила бы доступ к этому важному ресурсу, но сделка между немецкой фирмой ACI Systems Alemania из Баден-Вюртемберга и боливийским государственным предприятием YLB неожиданно сорвалась в конце 2019 года.