Hipokside, aerobik ve anaerobik egzersiz kapasitesinin psikomotor ve kognitif performansa etkisi

Abstract

Amaç: Havacılıkta kaza riski oluşturan akut hipobarik hipoksinin bilişsel ve psikomotor fonksiyonlar üzerine olumsuz etkileri bulunmaktadır. Bu nedenle akut hipoksi durumlarında pilotun zihinsel fonksiyonlarını koruyabilmesi için hipoksi dayanıklılığını geliştirmesi önemlidir. Bu çalışmanın amacı aerobik ve anaerobik kapasitelerin hipoksik şartlarda bilişsel ve psikomotor işlevlere etkilerini incelemek ve bu sayede hangi tür egzersizin hipoksi dayanıklılığına olumlu etki edebileceğini anlamaktır.Yöntem: Çalışmaya uçuş fizyolojisi eğitimi almak amacıyla başvuran 25 pilot adayı alınmıştır. Katılımcılara rutin idari sağlık muayenelerinin ardından fiziksel kondisyon testleri olan aerobik kapasite ölçümü (VO2maks) ve anaerobik kapasite ölçüm testi olan Wingate testi uygulanmıştır. Hipoksi uygulaması 5486 metre (18.000 ft) yüksekliğe eşdeğer basınçta yapılmıştır. Nöropsikolojik testler olarak belirlenen Go/NoGo ve Digit Span testleri, eğitim öncesi, hipokside ve eğitim sonrası olmak üzere üç aşamada uygulanmıştır. Katılımcılar aerobik ve anaerobik kapasite ortalamalarına göre yüksek ve düşük olarak ikişer gruba (dört grup) ayrılıp değerlendirilmişlerdir.Bulgular: Katılımcıların Go/NoGo R-Go tepki süresi ve ihmal hatası ortalamaları eğitim öncesi döneme göre hipokside ve eğitim sonrasında anlamlı artış göstermiştir. Digit Span testinde ise hipoksideki bellek genişliği ve doğru yanıt sayısında eğitim öncesi ve eğitim sonrasına göre anlamlı düşme tespit edilmiştir. Bu bulgular aerobik kapasite açısından incelendiğinde hem Go/NoGo hem Digit Span testlerindeki olumsuz etkilenmeler aerobik kapasitesi düşük gruptakilerde aerobik kapasitesi yüksek gruptakilere göre daha belirgin bulunmuştur. Anaerobik kapasite açısından yapılan incelemede ise anaerobik kapasitesi yüksek grubun Go/NoGo verileri eğitim sonrasında anaerobik kapasitesi düşük gruba göre daha başarılı fakat hipokside görülen bozulma bakımından anaerobik yüksek ve anaerobik düşük gruptakilerde belirgin bir fark saptanmamıştır. Digit Span testinde de yine hipoksideki başarısızlıkta anaerobik yüksek ile anaerobik düşük gruplar arasında belirgin fark gözlenmemiştir. Fakat eğitim sonrası dönemde anaerobik yüksek gruptakilerin bellek skorları ve doğru yanıt sayıları anaerobik düşük gruptakilere göre daha iyi çıkmıştır.Sonuç: Akut hipoksinin bilişsel işlevleri olumsuz yönde etkilediğini gösteren önceki çalışmalarla uyumlu olarak hipokside ve eğitim sonrasında hem bilişsel hem de psikomotor işlevlerin olumsuz etkilenebileceği sonucuna varılmıştır. Özellikle aerobik kapasitenin yüksek olmasının hem bilişsel hem de psikomotor işlevlerin hipokside ve eğitim sonrasındaki bozulmaya karşı olumlu yönde koruyucu etkisi vardır. Anaerobik kapasitenin derecesinin akut hipoksideki bilişsel ve psikomotor bozulmayla doğrudan bir ilişkisi gözlenmemiştir. Fakat satürasyon düşüşlerinin ardıl etkisinden kaynaklanmış olabileceği değerlendirilen eğitim sonrası bilişsel ve psikomotor bozulmaya karşı olumlu yönde etkisinin olduğu tespit edilmiştir. Uçuculara aerobik ağırlıklı ve anaerobik egzersizler de içeren düzenli spor alışkanlığı kazandırmanın onların akut hipoksiye karşı dayanıklılıklarını arttırabilecek bir etken olarak önerilmesi uygun görülmüştür.

Objective: Acute hypobaric hypoxia, which possesses an accident risk in aviation, has negative effects on cognitive and psychomotor functions. Therefore, it is important to develop hypoxia tolerance to preserve pilot's mental functions during possible hypoxic conditions. We intended to investigate the roles of aerobic and anaerobic capacities on cognitive and psychomotor functions during hypoxic conditions.Methods: 25 pilot candidates, applied for training in flight physiology were included in this study. After routine health examinations, physical fitness tests of aerobic and anaerobic capacity measurements were applied to the participants. Hypoxia was applied at equivalent pressure of 5486 meters (18.000 ft) in height. Go/NoGo and Digit Span neuropsychological tests were applied during pre-, post-training and hypoxia. Depending on means of aerobic and anaerobic capacities, the participants were grouped as high and low for each capacity.Results: When compared to the pre-training phase, the means of response times and negligence errors of GNG tests increased significantly during hypoxia and post-training. For Digit Span test, the means of memory span and the number of correct answers decreased significantly in hypoxia when compared to pre- and post-training phases. When these findings were examined in terms of aerobic capacity, negative effects in both neuropsychological tests were more prominent in the low aerobic group than the high aerobic group. In terms of anaerobic capacity, Go/NoGo scores of high anaerobic group were better than low anaerobic group in the post-training phase, but there was little hypoxic deterioration between high and low anaerobic groups. According to Digit Span scores, there were also no hypoxic differences between high and low anaerobic groups, but the means of memory span and number of correct answers of high anaerobic group were better than low anaerobic group in the post-training phase. Conclusion: We found that both cognitive and psychomotor functions could be adversely influenced during hypoxia and post-training phases. We showed that if aerobic capacity is high, it might be a positive factor against deterioration of both cognitive and psychomotor functions during hypoxia and post-training phases. There was no direct relationship between the amount of anaerobic capacity and neuropsychological impairments during hypoxia phase. However, it has positive effects on cognitive and psychomotor impairments during post-training phase considered due to post effects of consecutive desaturations. We suggest regular sport habits mostly aerobic, but including anaerobic exercises for aircrew as a factor that may increase their acute hypoxia tolerance.