Povzetek. Cilj predlaganega projekta je celovito preučiti fiziološke odzive na višino / hipoksijo med mirovanjem in vadbo pri prezgodaj rojenih, a sicer zdravih odraslih. Predvsem želimo s projektom razjasniti osnovne mehanizme ki vplivajo na spremenjene srčno-žilne, dihalne, cerebralne in hematološke odzive na hipoksijo pri prezgodaj rojenih posameznikih. Pridobljene rezultate iz te skupine bomo primerjali s podatki iz dveh kontrolnih skupin ki bodo vključevale 1) zdrave, po starosti in aerobni kapaciteti primerljive donošene pozmeznike in 2) posameznike z ohranjeno fetalno cirkulacijo po rojstvu, za katere je znano, da imajo povdarjeno s hipoksijo povezano pljučno hipertenzijo. Medtem, ko bomo v prvi fazi projekta osredotočeni predvsem na učinke akutne hipoksije, bodo reziskave v drugem delu usmerjene predvsem na preučevanje dolgotrajne izpostavitve realni (hipobarični) ali simulirani (normobarični) hipoksiji. Druga faza nam bo poleg vpogleda v dolgotrajno modulacijo višinske aklimatizacije pri prezgodaj rojenih posameznikih omogočila tudi raziskovanje potencialnih razlik med učinki normobarične in hipobarične hipoksije v skupini predčasno rojenih posameznikov. Celostni cilj projekta je odgovoriti na sledeča ključna raziskovalna vprašanja: 1. Ali (in zakaj) povzroči izpostavljenost hipoksiji v mirovanju večjo fiziološko obremenitev posameznikov, ki se rodijo prezgodaj v primerjavi z donošenimi posamezniki? 2. Ali (in zakaj) telesna vadba v hipoksičnih pogojih rezultira v večji fiziološki obremenitvi pri prezgodaj rojenih posameznikih, v primerjavi z donošenimi sovrstniki? 3. Ali se odzivi na hipoksijo razlikujejo med predčasno rojenimi posamezniki in posamezniki tisti z ohranjeno fetalno cirkulacijo po rojstvu? 4. Ali (in zakaj) se telesna sposobnost v hipoksiji zmanjša v večji meri pri prezgodaj rojenih posameznikih v primerjavi z donošenimi posamezniki? 5. Ali so fiziološki odzivi predčasno rojenih in donošenih posameznikov primerljivi med akutno in dolgotrajno izpostavljenostjo hipoksiji? 6. Ali so pri prezgodaj rojenih posameznikih fiziološki učinki normobarične in hipobarične hipoksije primerljivi? Znanstvena in uporabna vrednost. Predlagani projekt bo prvi, ki bo celostno preučil učinke in mehanizme akutne in dolgotrajne izpostavljenosti na višino na sposobnost aklimatizacije prezgodaj rojenih posameznikov. Poleg tega bodo podatki, pridobljeni iz obeh faz projekta, omogočili na dokazih temelječa priporočila, za daljše bivanje na visoki višini za predčasno rojene posameznike. Pridobljeni rezultati bodo prav tako omogočili vzpostavitev celotsne fiziološke baze podatkov o razvoju kardio-respiratorne, cerebralne in hematološke modulacije pri predčasno rojenih posameznikih. Podatki pridobljeni ob primerjavi med normobarično in hipobarično hipoksijo bodo edinstveni saj bodo omogočili prvo primerjavo med odzivi v klinični populaciji. Prav tako bomo s tem delom raziskave lahko preučilu uporabno vrednost dosedaj uporabljanih obremenitvenih testov pred vzponom na povečano višino, ki se navadno izvajajo v normobaričnih hipoksičnih pogojih. Projektna skupina in izvedljivost. Projektno skupino tako na švicarski kot tudi na slovenski strani sestavljajo mednarodno uveljavljeni strokovnjaki s področja hipoksije in višinske fiziologije, nadzora dihalne in srčno-žilne fiziologije ter biokemije redoks ravnotežja. Ob tem je pomembno poudariti, da predlagani projekt združuje posameznike s strokovnim znanjem in bogatimi izkušnjami na področju osnovnega, aplikativnega in kliničnega raziskovalnega dela. Dosedanji raziskovalni program celotne projektne skupine jasno kaže na izvedljivost in tudi dodano vrednost predlaganega projekta, saj so sodelujoči raziskovalci do sedaj že izvedli številne raziskave, ki so preučevale akutne in dolgotrajne hipoksične aklimatizacijske protokole in so vključevale predlagane eksperimentalne metode. Rezultati le-teh so bili objavljeni v prestižnih mednarodnih kliničnih in aplikativnih znanstvenih revijah. Navedeno dosedanje sodelovanje vseh projektnih partnerjev še dodatno zagotavlja, da bo projekt uspešno in kakovostno izveden. Za konec velja omeniti še dejstvo, da je bil pričujoči projekt predhodno že oddan v oceno za financiranje v okviru programa Horizon 2020 in je, kljub temu, da na koncu ni bil financiran, s strani EU prejel pečat odličnosti (Seal of Excellence). Pečat je dodeljen le tistim projektom, ki so bili med najbolje ovrednotenimi in so bili ocenjeni kot vredni financiranja a le tega niso prejeli, zaradi proračunskih omejitev.

Znanstveni članki v SCI revijah:

1.     MANFERDELLI G, NARANG B, BOURDILON N, GIARDINI G, DEBEVEC T & MILLET GP. Impaired cerebrovascular CO2 reactivity at high-altitude in prematurely born adults. The Journal of Physiology. (2024).

2.     MANFERDELLI G, NARANG B, BOURDILON N, DEBEVEC T & MILLET GP. Baroreflex sensitivity is blunted in hypoxia independently of changes in inspired carbon dioxide pressure in prematurely born male adults. Physiological Reports. (2024).

3.     NARANG B, MANFERDELLI G, BOURDILON N, MILLET GP & DEBEVEC T. Ventilatory responses to independent and combined hypoxia, hypercapnia and hypobaria in healthy pre-term born adults. The Journal of Physiology. (2023). 

4.     BURTSCHER J, CITHERLET T, CAMACHO-CARDENOSA A, CAMACHO-CARDENOSA M, RABERIN A, KRUMM B, HOHENAUER E, EGG M, LICHTBLAU M, MUELLER J, RYBNIKOVA E, GATTERER H, DEBEVEC T, BAILLIEUL S, MANFERDELLI G, BEHRENDT T, SCHEGA L, EHRENREICH H, MILLET G, GASSMANN M, SCHWARZER C, GLAZACHEV O, GIRARD O, LALANDE S, HAMLIN M, SAMAJA M, HÜFNER K, BURTSCHER M, PANZA G. & MALLET R. Mechanisms underlying the health benefits of intermittent hypoxia conditioning. The Journal of Physiology. (2023).

5.     MANFERDELLI G., NARANG B., PIALOUX V., GIARDINI G., DEBEVEC T. & MILLET G.P. Microvascular and oxidative stress responses to acute high‑altitude exposure in prematurely born adults. Scientific Reports. (2023)

6.     MANFERDELLI G., NARANG B., BOURDILON N., DEBEVEC T. & MILLET G.P. End-tidal CO2 partial pressure is a reliable surrogate of arterial CO2 partial pressure across different O2, CO2, and barometric pressures. ERJ Open Research. (2023)

7.     MANFERDELLI G., NARANG BJ., BOURDILLON N., DEBEVEC T. & MILLET G.P. Physiological responses to exercise in hypoxia in preterm adults: convective and diffusive limitations in the O2 transport. Medicine & Science in Sports & Exercise. (2023).

8.     DEBEVEC T., NARANG B.J., MANFERDELLI G., & MILLET G.P. Premature birth: a neglected consideration for altitude adaptation. Journal of Applied Physiology. (2022).

9.     DEBEVEC T, NARANG BJ, MANFERDELLI G, & MILLET GP. Last Word on the Viewpoint - Premature birth: a neglected consideration for altitude adaptation. Journal of Applied Physiology. (2022).

10.  NARANG B.J., MANFERDELLI G., MILLET G.P. & DEBEVEC T. Respiratory responses to hypoxia during rest and exercise in individuals born pre-term: A state-of-the-art review. European Journal of Applied Physiology. (2022).

11.  NARANG B.J., MANFERDELLI G., MILLET G.P. & DEBEVEC T. Respiratory responses to hypoxia during rest and exercise in individuals born pre-term: A state-of-the-art review. European Journal of Applied Physiology. (2022).

12.  NARANG B.J., MANFERDELLI G., KEPIC K., SOTIRIDIS A., OSREDKAR D., BOURDILLON N., MILLET G.P. & DEBEVEC T. Effects of Pre-Term Birth on the Cardio-Respiratory Responses to Hypoxic Exercise in Children. Life. (2022).

13.  DEBEVEC T, POUSSEL M, OSREDKAR D, WILLIS SJ, SARTORI C, MILLET GP. Post-exercise accumulation of interstitial lung water is greater in hypobaric than normobaric hypoxia in adults born prematurely. Respiratory Physiology & Neurobiology. (2022).

14.  MANFERDELLI G., NARANG B.J., POUSSEL M., OSREDKAR D., MILLET G.P. & DEBEVEC T. Long-term effects of prematurity on resting ventilatory response to hypercapnia. High Altitude Medicine & Biology. (2021).

15.  DEBEVEC T., PIALOUX V., POUSSEL M., WILLIS S.J., MARTIN A., OSREDKAR D. & MILLET G.P. Cardio-respiratory, oxidative stress and acute mountain sickness responses to normobaric and hypobaric hypoxia in prematurely born adults. European Journal of Applied Physiology. (2020). 120(6):1341-1355.

16.  DEBEVEC T. & MILLET G.P. Importance of measuring/reporting actual barometric data in high-altitude research and medicine. High Altitude Medicine and Biology. (2023).

Predstavitve rezultatov na znanstvenih simpozijih:

1. MANFERDELLI, Giorgio, NARANG, Benjamin J., BOURDILLON, Nicolas, DEBEVEC, Tadej, MILLET, Grégoire P. Cerebrovascular CO2

reactivity in adults born preterm at high-altitud. V: 22nd International Hypoxia Symposium Meeting to Advance the Science of hypoxia every two years science 1979 : 7-12 February 2023, Lake Louise, Alberta, Canada. Str. 101. [COBISS.SI-ID 142041347]

2. NARANG, Benjamin J., MANFERDELLI, Giorgio, MILLET, Grégoire P., DEBEVEC, Tadej. Effects of hypoxia, hypercapnia and hypobaria on pulmonary ventilation in pre-term born adults. V: 22nd International Hypoxia Symposium Meeting to Advance the Science of hypoxia every two years science 1979 : 7-12 February 2023, Lake Louise, Alberta, Canada. Str. 94. [COBISS.SI-ID 142039043]

3. NARANG, Benjamin J., MANFERDELLI, Giorgio, MILLET, Grégoire P., DEBEVEC, Tadej. Time course of resting and exercise-related cardio-respiratory responses throughout a three-day altitude exposure at 3375 m. V: GUILHEM, G. (ur.). 28th Annual Congress of the European College of Sport Science : [Paris,] 4 - 7 July 2023 : Book of abstracts. Cologne: European College of Sport Science, 2023. Str. 854. ISBN 978-3-9818414-6-6. [COBISS.SI-ID 160835331]

4. NARANG, Benjamin J., MANFERDELLI, Giorgio, MILLET, Grégoire P., DEBEVEC, Tadej. Effects of pre-term birth on the physiological responses to steady- state exercise across a three-day high-altitude exposure in healthy adults. V: RAFL, Jakub (ur.), SOLAROVA, Vladimira (ur.). Book of Abstracts : 10th Hypoxia symposium "From Molecules to Mt. Everest – From Science to Practice", Kladno, Czech Republic, 8–11 June 2023. Kladno: Duha Studanka, 2023. Str. 17-18. [COBISS.SI-ID 155403011]

5. DEBEVEC, Tadej, NARANG, Benjamin J., MANFERDELLI, Giorgio, OSREDKAR, Damjan, PIALOUX, Vincent, MILLET, Grégoire P. Premature birth and altitude acclimatization - the knowns and unknowns. V: RAFL, Jakub (ur.), SOLAROVA, Vladimira (ur.). Book of Abstracts : 10th Hypoxia symposium "From Molecules to Mt. Everest – From Science to Practice", Kladno, Czech Republic, 8–11 June 2023. Kladno: Duha Studanka, 2023. Str. 18-19. [COBISS.SI-ID 155403779]

6. NARANG, Benjamin J., MANFERDELLI, Giorgio, KEPIC, Katja, SOTIRIDIS, Alexandros, OSREDKAR, Damjan, BOURDILLON, Nicolas, MILLET, Grégoire P., DEBEVEC, Tadej. Effects of pre-term birth on the cardio-respiratory responses to hypoxic exercise in children. V: DELA, F. (ur.). 27th Annual Congress of the European College of Sport Science : 30 Aug - 2 Sep 2022, Sevilla : book of abstracts. Cologne: European College of Sport Science, 2022. Str. 311-312. ISBN 978-3-9818414-5-9. [COBISS.SI-ID 126173955]

7. MANFERDELLI, Giorgio, NARANG, Benjamin J., BOURDILLON, Nicolas, DEBEVEC, Tadej, MILLET, Grégoire P. Prematurity and maximal exercise capacity at high-altitude : evidence of hypoxic preconditioning?. V: DELA, F. (ur.). 27th Annual Congress of the European College of Sport Science : 30 Aug - 2 Sep 2022, Sevilla : book of abstracts. Cologne: European College of Sport Science, 2022. Str. 89-90. ISBN 978-3-9818414-5-9. [COBISS.SI-ID 126157315]

8. MANFERDELLI, Giorgio, NARANG, Benjamin J., POUSSEL, Mathias, OSREDKAR, Damjan, MILLET, Grégoire P., DEBEVEC, Tadej. Different ventilatory response to hypoxia and hypercapnia in prematurely born adults. V: Future Physiology 2021 : 19-22 April 2021, online conference. [S. l.]: The Physiological Society, 2021. Str. 41-42. [COBISS.SI-ID 61259267]