Oksijen Aktarımı Kapasitesini Arttırıcı Madde ve Yöntemler
24/08/2009 // Cyclingtr // Antrenman, Sağlık, Beslenme, Doping
OKSİJEN AKTARIMI KAPASİTESİNİ ARTTIRICI
MADDE VE YÖNTEMLER
Yaklaşık 20 yıldır kısa süreli spor olayları dışındaki tüm sporlarda sportif performansın arttırılmasında, dokulardaki oksijenlemenin geliştirilmesi en evresel etkiye sahip bir yöntem olduğu bilinmektedir. Hemoglobin derişimi, kan hacmi ve maksimum aerobik güç arasındaki ilişki ispatlanmıştır. Daha sonra kaslardaki oksijenlemeyi arttırıcı potansiyel kayda değer bir şekilde genişletilmiştir. Homolog ve otolog kan hücrelerinin transfüzyona ek olarak bu potansiyel, eritropoietini (EPO) kullanarak kırmızı kan hücrelerinin kütlesini arttırdığı bilinmektedir. Dokudaki artmış oksijen geri yüklenimine neden olan alternatif oksijen arttırıcılar -örneğin oksijen taşıyıcılığına dayalı hemoglobin, florokarbonlar ve allosterik modifiyerler klinik denemelerin son aşamalarındadır. Son zamanlarda, 14 amino grup asidin EPO reseptörüne bağlandığı ve eritropoiseslere neden olduğu konusunda fikir birliğine varılmıştır. Buna ek olarak, düzenlenmiş geni yerleştirme tedavileri hem in stu EPO üretiminde hem de kasın vaskülarizasyonun geliştirilmesi için deneyler yürütülmektedir. Bu oksijen artırımına dayalı teknikler anti-doping hareketlerine açık bir meydan okumadır.
Bu yaklaşımların hepsi veya herhangi birinin tespiti, basit bir şekilde bir durumdan diğer bir duruma oksijen aktarımı kapasitesini değiştirerek aldatmayı seçen sporculara mani olmak için gerekli olacaktır. “Fark edilmeyen” teknolojiden faydalanarak doping tayininden kaçınmayı açık bir maksat edinen sistematik dopingin son örnekleri 2001 Dünya Kayak Şampiyonasında plazma büyütücü ve 2002 Salt Lake Olimpik Oyunlarında Darbopoieitin kullanımını içerir.
Oksijen kapasitesinin arttırılmasında kullanılan maddelerin analizinin çeşitli yönlerini inceleyecek olursak bunlar: numune toplama, laboratuar analizleri ve sonuç yönetim faktörleridir.
Toplama işlemlerinde dikkat edilecek husus sporcunun dopingden ne zaman faydalanmaya başladığıdır. Test için en iyi zamanın seçilmesi önemlidir. Numune yarışmadan önce veya sonra alınabilir. Ne tip numune alınacağına da karar verilmelidir. Kan, plazma ve idrar gibi biyolojik materyallerden biri veya birkaçı seçilebilir.
Laboratuar testi için; doping madde veya yöntemlerinin ve kullanma belirtilerinin tayininin öneminin tanımlamasına gerek bulunmaktadır. Bu tanımlama aynı zamanda kanıtsal bilgilerini de içermelidir. WADA kodunun benimsemesiyle, kanıtın içerik yükü, “mantıklı şüphenin” kriminal standardındansa “açık ve inandırıcı delil” den oluşmalıdır. Laboratuar testinin sonuçları, teknik bilgi ile gözetim zinciri kapsamında güvenin makul bilimsel seviyesiyle buluşmalıdır.
Son olarak sonuç yönetim faktörlerinde sistemin maliyeti önemi ve örneklerin sayısı ve maliyeti arasındaki ilişki incelenmelidir. Tüm laboratuarlar bütün maddeler için testi sağlamalı mıdır yoksa farklı bir yönetim sistemine mi ihtiyaç vardır? Bireysel referans gözlem sistem aralığı organizasyonlar arasında sonuçların aktif yönetimine ihtiyaç duyar. Vücut tarafından üretilen maddeler için daha ileri analizler gereklidir.
Dayanıklılık gerektiren sporlarda fiziksel egzersiz performansı birçok faktöre bağlıdır. Bu faktörler enerji salınımı, neuromuscular fonksiyonu ve en önemlisi psikolojik etkenlerdir. Ağır kas hareketi gerektiren çalışmalar örneğin uzun mesafe kayağı, bisiklet, uzun mesafe koşusu, kürek ve diğer dayanıklılık gerektiren spor çeşitlerinde maksimum aerobik güç (maksimum oksijen alımı) performansla yakından ilişkilidir. Maksimum oksijen alımı (VO2max) özellikle maksimum kardiyak ürünün atardamar kanın oksijen içeriğinin çarpılmasıyla sınırlanmıştır. Uzun zamandır hem kan naklinin hem de yüksek rakıma maruz kalma VO2max‘ı azalttığı bilinmektedir. Hemoglobin derişimin yükselmesiyle atardamar kanın içeriğindeki oksijenin artıp artmaması VO2max‘ı etkilemekte ve dolayısıyla dayanıklılık gerektiren sporlarda performansa olumlu etki yapmaktadır.
Kan aktarımının ergojenik etkisi ilk olarak 40 yıl önce kanıtlanmış, ancak teknik 25 yıl öncesine kadar dikkat çekmemiştir. [Hb]’deki önemli bir artış yakalayabilmekle ilgili yöntem bilimsel problemler nedeniyle bu konudaki ilk araştırmalar çelişkilidir. Kırmızı kan hücrelerinin transfüzyonları dayanıklılık gerektiren sporlarda hem VO2max hem de performansı arttırmaktadır. Kan dopingi terimi ilk defa medya tarafından kullanılmış ve 70’ler ve 80’ler boyunca spor olaylarıyla bağlantısıyla ilgili birçok kanıt bulunmuştur.
Kan transfüzyonu [Hb] hacmini hemen arttırır. Eritropoietin (EPO) -kemik iliğindeki RBC oluşumu düzenleyicisi) kullanımı uzun bir dönem boyunca [Hb] hacmini yavaş yavaş arttırır. Recombinant insan eritropoietin (rhEPO) kullanımı sağlıklı kişilerde başlangıçta normal değerde olan [Hb] ile sağlıklı bedenlerde performansı arttıracaktır.
Dayanıklılık gerektiren sporlarda hem kan transfüzyonu ve hem de rhEPO’nun kullanımı ergojenik yardıma etki ettiğine göre, tüm tedavilerin ancak gerekli olduğunda hastalara uygulanmasını doğru olduğu göz önüne alınarak sağlıklı sporculara uygulanmaması hususu çok önemlidir. Eğer uygulama söz konusu ise buna “spor anemisi” denir ve yalnızca performansı arttırmada rol oynar. Sporcularda hem kan transfüzyonu ve hem de rhEPO kullanımı ile etik olmayan davranışlara teşebbüs etmektir. Sporcuyu geliştirmek üzere uygulanan bu tür tedaviler haksız rekabete yol açmaktadır. Bu işlemler bu nedenle spor ahlakına aykırıdır. Ciddi yan etkileri de düşünülmelidir. Hem kan transfüzyonu hem rhEPO kullanımı IOC ve WADA tarafından yasaklanmıştır. Süreklilik gerektiren sporlarda özellikle sporcuların başvurduğu hem kan transfüzyonu ve hem de rhEPO kullanımı bugün için tespit edilebilmektedir.
Kan transfüzyonu, homolog ve otolog transfüzyonu olmak üzere iki çeşittir. Kan doğal durumunda +4 oC’de veya dondurulmuş olarak -85 oC’de saklanır. Kan Bankasında depolanan kan uygulanabilir kırmızı kan hücreleri’nin (RBC) azalmasından dolayı 4-5 hafta içinde “reinfuse” edilmelidir. Diğer taraftan, -85 oC’de dondurulmuş yüksek gliserol kullanımı ve kanın reinfüzyonu ile bu süreyi birkaç yıla kadar uzatılabilir. Dolayısıyla, ikinci teknoloji reinfüzyondan önce [Hb] yi tamamen normalleştirmeye izin verir.
Kan transfüzyonunun performansa etkisinin incelenmesinde bir birim kanın otolog reinfüzyonu performansta dikkate değer bir artış göstermez. Performans artışının sağlanması için üç ünite daha verildiğinde kontrol durumuyla karşılaştırıldığında VO2max %3.9 den % 6,7’ye ulaştığı bulunmuştur. VO2max ve [Hb] arasındaki doğrusal ilişki iyi antrenman yapmış genç erkeklerde [Hb] = 205 g/l olana kadar artar.
Saha çalışmalarında, kanın 1350 mL’sinin (3 üniteye karşılık gelmektedir.) otolog reinfüzyonu 4 hafta sonra uzun mesafe kayağında fiziksel performansı oldukça çok arttırdığı gözlenmiştir. 15 km ‘nin üzerinde koşularda sporculardaki gelişim 3 saat sonra % 5.3 iki hafta sonra da % 3.1 kadar arttığı gözlemlenmiştir. 10.000 metre pist yarışlarında önceden dondurulmuş RBC reinfüzyonu ile birlikte süre yaklaşık 1 dakika geliştirilebilir.
Kan transfüzyonunun yan etkileri bulunmaktadır. Kan transfüzyonları, tipinden bağımsız olarak, toplam RBC kütlesinin artışı, [Hb], hematokrit (hct) ve kan viskozitesinde artışa liderlik eder. Genel populasyon ve primer polycytemia ‘lı hastalarda, [Hb] ve/veya hct ‘nin artışıyla kardiyovasküler ölümlülük riskinin artması söz konusudur. Bu bağıl risk, yüksek olanlarda [Hb] ve/veya hct’nin düşük aralığıyla karşılaştırıldığında 6 kat daha fazladır. Polycytemia’lı hastalarda viskozitenin artışı performans düşüklüğü ile ilişki içerisindedir. Fakat, iyi antrenman yapmış genç erkeklerde, atardamar kanın içeriğindeki oksijen artışı ve çevresel dairesel adaptasyonu (peripheral circular adaptation) artan viskozitenin neden olduğu negatif etkilerden açıkça daha baskındır. (karşılık gelen [Hb] = 205g/l). Kan transfüzyonları EVF ve kan viskozitesinin artışına öncülük eder ama rhEPO kullanımının tersine, kan aktarımından sonra tanımlanmış bir kan basıncı artışı yoktur. Kanın saklanması RBC’ de sabit bir düşüşe neden olduğundan RBC’nin yaşama süresini de kısıtlar. Reinfüzyondan önce RBC gitgide artan bir şekilde yıkılır (hemoliz) ve reinfüzyondan kısa bir süre sonra biraz daha RBC’nin yıkımı artan kırılganlığa neden olur. Hemoliz hafif ve kısa bir süre kalan “asimptomatik icterus”a sebep olabilir. İlave edilmiş hemolize RBC sonucunda demir serbest bırakılır ve böylece sık sık tekrarlanan kan transfüzyonu demirin fazla yüklenmesine liderlik eder.
Homolog transfüzyonlar, eğer düzenli olarak kontrol edilmezse hepatit, HIV, CMW ve diğer virüslerin yayılmasına öncülük edebilir. Çeşitli tiplerin uyuşmazlığı zaman zaman problem yaratır. Her bir kan hücresi, yüzeyinde çok çeşitli antijenler taşır bu yüzden alıcının hücrelerinin vericilerin antijenlerinden farklılık gösterdiği neredeyse kesindir. Neyse ki, kan hücreleri veya yabancı antijenler içeren plazma transfüzyonu alıcının serumunun içerdiği antikora karşı ani bir reaksiyon vermesine neden olur. Kırmızı kan hücrelerine karşı antikorlar kan transfüzyonunda çok büyük önem taşır. Aktarımı yapılan kırmızı kan hücresi hacmi genellikle beyaz hücrelerden daha fazladır. Şuuru yerinde bir hastada birkaç ml. bile kırmızı kan hücrelerinin uyuşmaz ABO aktarımı 1 veya 2 dakika içinde belirtilerini göstermesine neden olur. Alıcı huzursuzlaşır, sıkıntı ve sık sık karın ağrısı hissinden şikâyet eder. Yüksek tansiyon, kanama ve “oliguria” da gerçekleşebilir. Beyaz hücre uyuşmazlığı transfüzyonun başlamasıyla beraber 30-60 dakika içinde ateşe neden olur ve plazma içeren herhangi kan ürünü “urticaria” ya neden olabilir. Otolog transfüzyonlarının hastalık bulaşması veya uyuşmazlığıyla ilişkilendirilemez.
Heterolog kan tranfüsyonları medikal riske bağlı olarak ikincil öneme sahip bir problemdir, bu tür transfüzyonlar bağışıklık teknikleriyle (=ümmünolojikal teknikler) tayin edilebilir.
Homolog transfüzyonlar: Kan dopingi çalışmalarında, [Hb]’de ki %10 artışa rağmen [Hb] değerleri normal sınırlar içinde bulunmuştur. Böylece belirli limitlerde [Hb] artışı kan transfüzyonlarının belirlenmesinde kullanılamaz. Transfüzyonun hemen sonrasında hemoliz göstergelerinde bir artış varken ancak bir gün sonra tüm değerler normal aralıklarında çıkar. Son bulgular şunu ileri sürmektedir ki, mikrovaskülasyon ve RBC membran yağındaki kayıp gibi sellüler depolamadaki artış kan transfüzyonlarına işaret edebilir.
Eritropoietin (EPO) bir peptit hormon olup insan vücudunda doğal olarak üretilir. Böbreklerden salgılanan EPO, kemik iliğine etki ederek kırmızı kan hücrelerini üretimini sağlar. Kırmızı hücrelerdeki artış kanın vücuttaki kaslara oksijenin taşınmasını arttırır. Vücudun laktik asit tamponlama kapasitesini de attırabilir.
EPO’nun uygun bir şekilde kullanımı kanser ve böbrek hastalıkları ile ilgili anemilerin tedavisinde iyi bir tıbbı kullanımı bulunmaktadır. Ancak sportif performansı arttırmaya yönelik EPO’nun suistimalinin de sporcularda sağlığı tehdit eden çok ciddi yan etkileri bulunmaktadır. Çok iyi bilinmektedir ki, Epo kanın koyulaştırıcı etkisi nedeniyle kalp hastalıkları, felç, beyin ve akciğer embolileri gibi birçok ölümcül hastalıklara yol açma riski bulunmaktadır. Rekombinant insan EPO suistimalinin de otoimmün sisteme etkileri sonunda ciddi sağlık sorunlara yol açtığı bilinmektedir. Sporda EPO kullanımı 1990’lardan beri yasaklanmıştır. EPO analizi ilk kez, Sidney’de (Avustralya) yapılan 2000 Yaz Olimpiyatlarında yapılmıştır. Analizin geçerliliği Uluslararası Olimpiyat komitesi (IOC) tarafınca kan ve idrar numuneleri üzerinden sağlanmıştır. EPO kullanımını göstermek üzere kan tarama analizini takiben doğrulamak amacıyla idrar numunelerinin analizi gerçekleştirilmiştir. 2003 Haziranında Dünya Anti-Doping Ajansı (WADA) Yürütme Kurulu bağımsız araştırıcıların raporlarına dayanarak rekombinant insan EPO kullanımının sadece idrar numuneleri üzerinden tayinini kabul etmiştir.
2003 Haziranında Dünya Anti-Doping Ajansı (WADA) Yürütme Kurulu, bağımsız araştırıcıların raporlarına dayanarak, rekombinant insan EPO kullanımının sadece idrar numuneleri üzerinden tayinini kabul etmiştir. WADA’nın paydaşları tarafından istenen ve Ajans tarafından, rekombinant EPO’nun varlığını analiz etmede idrar ve kan testlerinin doğruluğunu değerlendirmek için hazırlatılan bu rapor, idrar testinin, rekombinant EPO’nun doğrudan analizi için bilimsel olarak onaylanmış tek yöntem olduğunu kanıtlamıştır. Bu rapor ayrıca, kan incelemesinin idrar testinden önce yapılmasının maliyet tasarrufu sağlamasını da içeren birkaç farklı nedenden dolayı, idrar testinin kan incelemesiyle birlikte yapılmasını öneriyor. Bazı uluslararası spor federasyonları, EPO’nun analizi için hala idrar ve kan testlerini birlikte kullanıyorlar.
EPO’nun analiz metodu doğru ve güvenilirdir. Bu yöntem kapsamlı bir bilimsel onaylama sürecinden geçmiştir ve yıllardan beri Dünyanın dört bir yanındaki resmen tanınmış anti-doping laboratuarlarınca başarıyla kullanılmaktadır. Geniş çapta bilimsel çevrelerce kabul edilen yerleşik bir işlem olup, birçok uluslar arası bilimsel dergide yayımlanarak ispatlanmıştır. Buna ilaveten, Uluslararası Spor Tahkim Mahkemesi (CAS) EPO analiz yönteminin geçerliliğini desteklemiştir. 2005 Eylülünde yapılan bir toplantıda da, WADA Laboratuar komitesi, gerektiği gibi uygulandığı takdirde, yönteme olan desteğini yinelemiştir.
Metodun uygulanmasındaki başlangıç safhasında kullanılan tutucu yaklaşım, EPO kullanımını suistimal eden birçok kişinin analizden kaçmasına izin vermiştir. Anti-doping biliminin ilerlemesiyle beraber, bütün analiz yöntemleri gibi yöntemin hassaslaştırılması ve sonuçların yorumlanması prensibiyle devam etti. Uzmanların oybirliğiyle, 2005 Ocak ayında, EPO sonuçlarının daha ayrıntılı okunması için yeni yorumlama kriterleri tanıtıldı. Aynı zamanda, laboratuarlara muhalif EPO sonuçlarını, yöntem hakkında kapsamlı deneyimi olan başka bir laboratuara teyit ettirmesi tavsiye edildi.
EPO analizi biliminde deneyimli olmayan bazı kişiler tarafından, nadir fakat anti-doping uzmanları tarafından iyi anlaşılmış bir olay hakkında, sorular yükseldi. Mutlak nadir durumlarda, normal endojen EPO rekombinant EPO’nun alanına kaymaktadır. Bu olay, resmen tanınmış laboratuarlar tarafından açıkça teşhis edildiği için bu nadir profileler uygun şekilde etiketlenerek, EPO dopingi açısından olumsuz sonuçlar olarak rapor edilmemektedir. 2005 baharında WADA, resmen tanınmış laboratuarlar tarafından bu olay hakkında bilgilendirildi. Sonuç olarak WADA, bütün resmen tanınmış laboratuarlara bu bilgiyi sonuçların yorumlarına eklemesi konusunda yol gösterdi. Ek olarak laboratuarlara, olumsuz bir sonuç rapor etmeden önce, bağımsız bir fikir daha istemesi şart koşuldu. Yanlış bir pozitif okuma riski söz konusu değil; resmen tanınmış bütün laboratuarlar bu nadir profille ekzojen EPO’nun farkını idrak edebilecek konumdalar. 2005 Ocağından (WADA yeni EPO sonuç yorumlama kriterlerini açıkladığında) 2005 Temmuzuna (WADA’nın EPO analizi yapan resmen tanınmış laboratuarlardan bu olay hakkında bilgilendirilmeyi istediği zaman) kadar geçen sürede, resmen tanınmış laboratuarlardan bazıları, olaydan zaten haberdarlardı ve bunu rutin EPO sonuç okuma işlemlerine dâhil etmişlerdi. Geri kalanlar, uygun yorumlamaları yaptıklarından emin olmak için, bu zaman aralığında kalan bütün vakaları yeniden incelemeye aldılar. Buda Ajansa, hiçbir sporcuya bu olaydan dolayı yaptırım uygulanmadığı konusunda tam güven sağladı. Sonuç olarak, 2005 Ocağına (yeni EPO sonuç yorumlama kriterleri açıklandığında) kadar olan dönem hakkında, eski yorum kriterleri şu anda oldukları kadar hassas olmadığı için, bu nadir profiller hiçbir zaman olumsuz sonuçlar olarak rapor edilmemiştir.
Prof.Dr. Aytekin Temizer