El Hierro forma parte de la molécula de hemoglobina y por ello en exposiciones a la hipoxia es imprescindible contar con un pool de hierro suficiente como para que el aumento de la eritropoyesis como respuesta al estímulo hipóxico pueda desarrollarse con normalidad, completando con ello uno de los mecanismos de adaptación a la hipoxia más importantes como es el aumento de la hemoglobina y la capacidad de transporte de oxígeno por la sangre.
La hemoglobina es una proteína esencial que se encuentra en los glóbulos rojos y es responsable del transporte de oxígeno a los tejidos del cuerpo. En la formación de glóbulos rojos y hemoglobina (eritropoyesis) hay una serie de vitaminas y minerales que son esenciales para que pueda completarse correctamente dicho proceso de formación, como son el Hierro, el Cobre, el Zinc, las Vitaminas B6, B9 y B12, así como la Vitamina E.
De todos estos elementos esenciales en la eritropoyesis el que más repercusión tiene en la formación de Hemoglobina y más se ha estudiado es el Hierro. La hemoglobina está compuesta por cuatro cadenas de proteínas, cada una de las cuales contiene un grupo hemo que incluye un átomo de hierro. El átomo de hierro se une al oxígeno para formar oxihemoglobina, que luego se transporta a los tejidos del cuerpo para liberar el oxígeno. Por tanto en cada molécula de hemoglobina hay 4 átomos de hierro y cualquier aumento en los niveles de hemoglobina lleva aparejado un aumento de las necesidades de Hierro. La relación entre el Hierro y la Hemoglobina es tan importante, que del total del hierro corporal el 65% aproximadamente se encuentra formando parte de la hemoglobina.
En caso de que haya un déficit de Hierro la hemoglobina no se sintetiza en suficiente cantidad y los glóbulos rojos que se forman son de menor tamaño y contienen menos hemoglobina que en condiciones normales.
Por tanto en la eritropoyesis es indefectible la incorporación del hierro y lógicamente si hay un aumento de la eritropoyesis debe haber un aumento en los requerimientos de hierro. En exposiciones a la hipoxia, donde hay un aumento de la eritropoyesis como respuesta al aumento de HIF y Eritropoyetina la formación de nuevos glóbulos rojos requieren un aumento en la ‘utilización’ del hierro.
En el gráfico superior obtenido en base a los datos aportados por Robach y col en el artículo “Strong iron demand during hypoxia-induced erythropoiesis is associated with down-regulation of iron-related proteins and myoglobin in human skeletal muscle” publicado en 2007 en la revista Blood, se aprecia que tras 8 días (7-9 días ) de estancia a 4559 metros hay un aumento marcado de los niveles de hemoglobina que pasan de los 147 g/l a nivel del mar a 170 g/l tras los 8 días de exposición a la hipoxia, y el aumento de la utilización del hierro en ese aumento de la formación de hemoglobina trae consigo una disminución significativa de las reservas de hierro (Ferritina) que como vemos pasa de los 98,4 µg/l que tenían antes del ascenso a altitud, a 57,3 µg/l tras los 8 días de estancia a 4559 m.
¿Reservas de Hierro Bajas pueden limitar la Respuesta Hematológica a la Hipoxia?
Ya hemos visto que la Eritropoyesis tiene una importante dependencia del Hierro y que la formación de Hemoglobina lleva consigo un aumento del uso del hierro con la consiguiente disminución de sus reservas, pero qué repercusión tendría sobre la eritropoyesis y sobre el aumento de glóbulos rojos el comenzar un programa de exposición a la hipoxia con unos niveles de reservas de hierro (ferritina) bajas?
Si los niveles de Hierro son bajos, ya hemos comentado que se ve afectada la síntesis de Hemoglobina, con lo que disminuye la formación de hemoglobina y los glóbulos rojos que se forman son habitualmente más pequeños de lo normal (microcíticos), y esto sucede cuando el nivel de eritropoyesis es normal. Si existe un estímulo para aumentar la eritropoyesis -como es la exposición a la hipoxia-, esta falta de hierro va a limitar aun más la síntesis de hemoglobina y glóbulos rojos, lo que puede estar condicionando la respuesta hematológica a la hipoxia.
En el gráfico vemos la respuesta que sobre la masa eritrocitaria o masa de glóbulos rojos tiene una estancia en hipoxia natural. Los participantes en este estudio fueron 19 atletas de fondo (6 mujeres y 13 hombres) bien entrenados, que realizaron un stage en altitud de 4 semanas a 2500 metros y que no recibieron ningún tipo de suplementación de hierro. Se les realizó una analítica de sangre a nivel del mar antes de comenzar el stage, y se repitió la analítica en el mismo lugar una vez completado el stage de altitud. Los 19 atletas fueron distribuidos en 2 grupos en función de los niveles de Ferritina (reservas de hierro) de la primera analítica de sangre (previo al comienzo de la exposición a la hipoxia), en un grupo de Ferritina Normal (10 atletas) y un grupo de Ferritina Baja (9 atletas).
ADVERTENCIA: En periodos de exposición a la hipoxia donde es esperable un incremento de la eritropoyesis con aumento en la formación de hemoglobina y glóbulos rojos, puede ser necesaria una suplementación de hierro que siempre debe realizarse bajo la supervisión de un profesional sanitario. No hay que olvidar que un exceso de hierro puede provocar efectos secundarios indeseados, incluyendo el daño hepático.
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