Ostatnio mówiliśmy o przystosowaniu do niskich i wysokich temperatur, oraz o innych czynnikach klimatycznych. Dziś, kontynuując temat, opowiem nieco więcej o aklimatyzacji do wysokości, wysiłku fizycznym oraz zwrócę uwagę na kilka sposobów w jaki możemy poprawić nasze bezpieczeństwo.

Zacznę jednak od omówienia jeszcze jednego czynnika, ważnego dla zachowania równowagi w organizmie. Jest to umiejętność organizmu do utrzymania odpowiedniego pH krwi i płynów ustrojowych. U człowieka odpowiada za to układ wydalniczy – nerki – zwiększając bądź zmniejszając wydalanie jonów wodorowęglanowych, które podwyższają pH organizmu, a także płuca – poprzez zwiększenie bądź zmniejszenie wydalania dwutlenku węgla. Jeśli na jakimś etapie dochodzi do nadmiernego gromadzenia się kwasów bądź zasad – z różnych powodów – układ oddechowy stara się wyrównać tę sytuację I tak na przykład przy przesunięciu równowagi w kierunku niskiego pH (zakwaszenie) oddech staje się szybszy i głębszy, tak by organizm pozbywał się bardziej dwutlenku węgla, co może spowodować wyrównanie pH.Od odpowiedniego pH zależy większość reakcji w organizmie, i tak prawidłowe pH utrzymuje się między 7,35 a 7,45, a już niewielkie jego obniżenie może skutkować groźnymi konsekwencjami. Stąd mechanizmy regulujące pH są naprawdę sprawne, do pewnego stopnia, oczywiście, bo po przekroczeniu jakiejś granicy stają się niewydolne. Przykładem takim może być zatrucie słynnym alkoholem metylowym, metanolem, gdzie na skutek jego metabolizmu powstają substancje obniżające pH krwi tak bardzo, że nawet szybki i głęboki oddech nie jest w stanie tego wyrównać. Następnie dochodzi do produkcji trujących metabolitów i ostatecznie śmierci, o ile pomoc nie zostanie udzielona wystarczająco szybko i skutecznie.

W przypadku aklimatyzacji do wysokości, organizm musi radzić sobie z mniejszą ilością dostępnego tlenu. Ma to znaczenie zwykle w górach powyżej 2500m. W raz z wysokością obniża się ciśnienie atmosferyczne, co powoduje że dostępność tlenu staje się mocno ograniczona, mimo iż jego procentowa zawartość (ok. 21%) jest stała. Na wysokości Mt. Everestu ciśnienie otoczenia wynosi około 250 mmHg, czyli 1/3 ciśnienia obecnego na poziomie morza.

Organizm usiłuje sobie radzić z tym poprzez zwiększenie częstotliwości oddechów oraz ich pogłębienie, tak aby skuteczniej dostarczać tlen. Pogłębiony i przyspieszony oddech powoduje spadek ilości dwutlenku węgla w pęcherzykach płucnych oraz we krwi. Ciśnienie parcjalne*** dwutlenku węgla we krwi na poziomie morza wynosi od 35-45 mmHg, natomiast na większej wysokości ulega ono znacznemu obniżeniu (na wysokości wspomnianego Everestu nawet do 7-10 mmHg). Dzięki temu spadek ciśnienia otoczenia związany z wysokością powoduje mniejszy spadek ciśnienia parcjalnego tlenu w pęcherzykach płucnych. Upraszczając, można powiedzieć, że robi się „więcej miejsca” na tlen, poprzez to, że zmniejsza się ilość dwutlenku węgla w pęcherzyku płucnym. Gdyby nie hiperwentylacja, tak mała ilość tlenu w pęcherzykach płucnych jaka jest na szczycie Mt Everestu, gdy człowiek oddycha powietrzem, byłaby już na 5000m. Sam przyspieszony oddech nie wystarcza, musi dojść jeszcze do zwiększenia wydzielania wodorowęglanów przez nerki, tak aby nie doszło do zasadowicy, która hamowałaby napęd oddechowy. Aklimatyzacja oddechowa rozwija się stopniowo przez 9-12 dni pobytu na wysokości.

Acetazolamid to nazwa substancji czynnej występującej w leku o nazwie Diuramid czy Diamox, która jest skutecznym lekiem stosowanym w przypadku choroby wysokościowej. Acetazolamid działa poprzez hamowanie reakcji powstawania kwasu węglowego z dwutlenku węgla i wody. Efektem jest pobudzenie ośrodka oddechowego i wzrost częstości, a przede wszystkim pogłębienie oddechów, przez co obniża się ciśnienie parcjalne dwutlenku węgla we krwi. Osoba na wysokości oddycha szybciej niż ta znajdująca się niżej i jest to całkowicie naturalne, tak więc nie należy się obawiać przyspieszonego oddechu w miarę wspinaczki. Niemniej jednak, jeśli częstość wzrasta powyżej 30/minutę w spoczynku, oddech taki może przestać być efektywny i świadczyć o stanie chorobowym. Skąd więc wiadomo czy przyspieszony oddech to efekt aklimatyzacji czy też choroby? Przede wszystkim wskazówką dla nas może być subiektywne odczucie danej osoby – czy jest jej duszno, mimo że odpoczywa już chwilę? Każdy z nas podczas dużego wysiłku odczuwa w pewnym stopniu duszność, natomiast zwykle ustępuje ona w ciągu minuty, dwóch po zaprzestaniu wysiłku. Osoba, której wciąż jest duszno, mimo że wysiłek ustąpił, najczęściej zmaga się z jakimś problemem. Przyczyna może leżeć w zaburzeniach układu oddechowego bądź/i krążenia, co określić powinien wywiad i badanie danej osoby. Nie wolno natomiast takiego stanu lekceważyć, gdyż nie jest on adaptacją lecz patologią.

Przystosowanie do wysokości obejmuje szereg innych procesów, dosyć znanym z nich i wykorzystywanym często przez sportowców jest wzrost produkcji krwinek czerwonych na skutek hipoksji, czyli niedotlenienia. Czerwone krwinki odpowiadają za transport tlenu we krwi, zwiększona ich ilość powoduje, że transport do pewnego stopnia jest bardziej wydajny, niemniej jednak zbyt duża ilość krwinek czerwonych, może zwiększać ryzyko zakrzepów, stąd tak istotne jest odpowiednie nawodnienie i analiza czynników ryzyka mogących prowadzić do zakrzepicy. Za transport tlenu odpowiada hemoglobina, białko obecne w krwinkach czerwonych. Idealny poziom hemoglobiny dla osób przebywających w górach wysokich to ok. 18g/l.

Wzrost produkcji krwinek czerwonych, a przez to wzrost poziomu hemoglobiny, występuje także jako mechanizm przystosowania u osób cierpiących na przewlekłą obturacyjną chorobę płuc – w tym wypadku zmniejszona dostępność tlenu dla organizmu wynika z choroby, w której przepływ powietrza przez drogi oddechowe jest utrudniony, często występuje też nasilona odpowiedź zapalna na różnego rodzaju cząstki i gazy, zwłaszcza dym tytoniowy. Zwiększona produkcja czerwonych krwinek, częściowo rozwiązuje jeden problem – zwiększa dostępność tlenu, natomiast prowadzi do kolejnego, wyżej wspomnianego – ryzyka zakrzepicy.

Ze wzrostem wysokości ilość dostępnego tlenu jest jednak coraz mniejsza, stąd nawet duża ilość krwinek nie zaopatruje w wystarczającym stopniu organizmu. Można to przedstawić obrazowo tak, że krwinki czerwone – transporterzy tlenu – odjeżdżają z płuc nie w pełni wysycone tlenem, miejsca dostępne do jego przewozu są puste, tak więc nie są one w stanie dostarczyć jego odpowiedniej ilości do tkanek. Sprawdzić to możemy za pomocą pulsoksymetru, oceniając tzw. saturację krwi, czyli wysycenie procentowe hemoglobiny tlenem. U osoby zdrowej, na nizinach, saturacja krwi będzie wynosić 95-99%. Wraz z wzrostem wysokości saturacja będzie spadać, i dla określonej wysokości można podać zakres prawidłowych saturacji. Jeśli saturacja jest niższa niż być powinna, może to świadczyć o szeregu nieprawidłowości, takich jak nieprawidłowa aklimatyzacja, obrzęk płuc, choroba płuc – zapalenie płuc, astma, uraz klatki piersiowej itp. Niestety bardzo często pomiar będzie fałszywy, bądź też niemożliwy do uzyskania, zwłaszcza kiedy badana osoba będzie mieć chłodne dłonie, dojdzie do obkurczenia naczyń krwionośnych, bądź też ciśnienie tętnicze krwi będzie bardzo niskie. Można wtedy próbować zmierzyć saturację na płatku usznym czy nosie, ale i to często nie jest możliwe, bądź wiarygodne.

Kolejnym parametrem, który możemy zmierzyć dzięki pulsoksymetrowi, jest tętno. Normalne tętno zdrowego człowieka mieści się w granicach 60-100/min. Wytrenowani sportowcy mogą mieć tętno spoczynkowe w granicach czterdziestu – pięćdziesięciu kilku na minutę. Normą jest też znaczne przyspieszenie tętna w przypadku uprawiania wysiłku fizycznego, w granicach nawet 170-185/min. To jak bardzo przyspiesza nasze serce w konkretnej sytuacji, zależy od tego jak jesteśmy wytrenowani. Natomiast to jak bardzo może serce przyspieszyć określa tzw. tętno maksymalne, które zależy nie tylko od wieku i płci, ale i od naszych genów oraz warunków konkretnego dnia (warunki atmosferyczne, stres, wypoczęcie). Tętno maksymalne z wysokością spada, tak samo jak spada maksymalny minutowy pobór tlenu (VO2 max), czyli wskaźnik często mierzony by określić wydolność tlenową organizmu. Szacuje się jego spadek o 10% na każde 1000m powyżej 1500m. U osób o wyższym VO2 max na poziomie morza, spadek związany z wysokością też jest wyższy. Nie musi to jednak świadczyć o tym, że osoba źle sobie będzie radzić na wysokości. Wybitni himalaiści wcale nie mają wysokiego VO2max.

Tak więc tętno maksymalne spada wraz z wysokością, natomiast tętno spoczynkowe rośnie. Organizm potrzebuje dostarczyć odpowiednią ilość tlenu do tkanek, a ponieważ tlenu dostępnego jest mniej, szybsze bicie serca powoduje, że krew krąży szybciej. Dopiero wtedy powstaje szansa na to, że „nadąży” z transportem tlenu do wszystkich tkanek. Jest to podobny mechanizm do tego, który powoduje, że serce bije nam szybciej w związku z wysiłkiem fizycznym, kiedy również organizmowi potrzeba więcej tlenu. Jednak tak samo jak z oddechem – serce nie może przyspieszać w nieskończoność, gdyż jego praca przestaje być efektywna. Tętno spoczynkowe w pierwszych dniach aklimatyzacji może znacznie przyspieszyć a następnie, w kolejnych dniach zwolni, ale i tak będzie szybsze niż tętno spoczynkowe danej osoby na nizinach. Delikatnie wzrasta też ciśnienie tętnicze krwi oraz ciśnienie płucne.

Przystosowanie do ciśnienia otoczenia oznacza nie tylko rzadsze powietrze na wysokości, ale także wzrost ciśnienia pod wodą. O ile wraz ze wzrostem wysokości nad poziomem morza ciśnienie spada stosunkowo powoli – i tak na wysokości Mt. Everestu może wynosić wspomnianą 1/3 ciśnienia, które działa na nas na poziomie morza – o tyle już na głębokości 10 metrów ciśnienie działające na nurka jest dwa razy wyższe niż na powierzchni. Ciśnienie rośnie o 1 atmosferę na każde 10 metrów, co oznacza, że na głębokości 100m na nurka będzie działać ciśnienie 11 atmosfer! Co ciekawe organizm ludzki ciśnienie to znosi całkiem dobrze, aczkolwiek nurek chcący bezpiecznie przebywać na tej głębokości, będzie oddychał specjalną mieszaniną gazową zawierającą mniejszą ilość tlenu niż powietrze, pewną ilość azotu, a także helu. Niestety od głębokości około 130-150m nurek może zacząć odczuwać drżenie rąk, a nawet całego ciała, zmniejszenie sprawności psychomotorycznej a także nudności, zawroty głowy. Określa się to mianem zespołu neurologicznego wysokich ciśnień.

Zmiany zachodzące w czasie aklimatyzacji w organizmie człowieka dotyczą także budowy anatomicznej – powiększenie kłębków szyjnych (receptorów reagujących na wzrost ilości dwutlenku węgla i spadek ilości tlenu we krwi), zwiększenie ilości naczyń krwionośnych, wzrost ciśnienia płucnego na skutek zwiększenia grubości płucnych naczyń włosowatych.

Ssaki, które żyją na wysokości – lamy, alpaki, jaki – są zaadaptowane do życia przy niskim ciśnieniu parcjalnym tlenu. Ich hemoglobina ma większe powinowactwo do tlenu co oznacza, że saturacja tych zwierząt będzie wyższa mimo mniejszej ilości dostępnego tlenu. Nie występuje u nich przerost kłębków szyjnych, nie zwiększa się ciśnienie płucne, ani nie wzrasta ilość hemoglobiny. Są one po prostu ssakami, które ewolucyjnie przystosowały się do życia na określonej wysokości, i nie muszą się do niej adaptować, jak ludzie.

Mieszkańcy wyżyn tybetańskich czy w Andów, są jedynie zaklimatyzowani do danej wysokości, mało tego, aklimatyzację tę mogą utracić. Mimo tego, że przekazują oni sobie z pokolenia na pokolenie geny, które ułatwiają im życie na wysokości, czasami też dochodzi u nich do rozwoju przewlekłej postaci choroby wysokościowej zwaną chorobą Monge’a. U ludzi tych, żyjących przez dłuższy czas na wysokości zwykle powyżej 3000 m n.p.m. dochodzi do nadmiernej produkcji czerwonych krwinek, poziom hemoglobiny wzrasta powyżej 20g/l, co powoduje gorszy przepływ krwi przez płuca i gorsze jej natlenowanie. Saturacja u tych chorych jest niższa niż zwykle na danej wysokości, a osoby te odczuwają bóle głowy, nudności, duszności, kołatania serca, problemy ze snem i apetytem.

Na adaptację człowieka do innej aktywności związanej ze spadkiem ilości tlenu we krwi – nurkowania na zatrzymanym oddechu, dotychczas nic nie wskazywało. Jednak ostatnio opublikowane w Cell badanie, wykazało, że ludzie Bajau tradycyjnie związani z nurkowaniem, mają genetycznie uwarunkowane powiększone śledziony, jako przystosowanie do niedotlenienia wynikającego z częstego nurkowania na zatrzymanym oddechu. Daje im to większy rezerwuar czerwonych krwinek (więcej “nośników” tlenu, na czas gdy oddech jest zatrzymany).

Z postępem wiedzy medycznej zauważamy coraz silniejszy wpływ genów na adaptację człowieka do określonych warunków. Wiadomo, że są osoby, które bardzo szybko aklimatyzują się do wysokości, być może też coraz lepiej ją znoszą na kolejnych wyprawach. Niestety również bywa tak, że osoby które dotychczas nie miały problemu z szybką aklimatyzacją, mogą nagle zapaść na którąś z postaci choroby górskiej. W drugą stronę osoba o „słabszych genach”, również ma szansę na bezpieczne zaklimatyzowanie się, przynajmniej do wysokości 5000 m n.p.m., jeśli będzie mieć na to odpowiednią ilość czasu.

Człowiek chorujący na nadciśnienie, czy też inne choroby układu krążenia, również nie musi rezygnować z wyjazdu raz na jakiś czas w góry. Powinien się on jednak odpowiednio do takiej wyprawy przygotować, biorąc odpowiedni zapas leków, ciśnieniomierz i konsultując się przed wyjazdem z lekarzem.

Osoby „młode i zdrowe”, takie którym nigdy nic nie dolegało, również nie powinny lekceważyć stanu swojego zdrowia przed eskapadą w Tatry. Pamiętam „zdrowego” 30 latka, który trafił na SOR po przejechaniu na rowerze niezbyt długiej i trudnej trasy, a którego zaczęło boleć w klatce piersiowej podczas wysiłku. Zlekceważył on ból, zażył Ketonal i dokończył trasę. Wieczorem, gdy ból nie ustępował i dołączyła się do niego duszność, pojawił się on w Oddziale Ratunkowym, gdzie zdiagnozowano u niego zawał serca. Inny młody człowiek miał mniej szczęścia, po całodziennej akcji jaskiniowej wyszedł z jaskini o własnych siłach i… stracił przytomność. Mimo długo prowadzonej akcji reanimacyjnej – zmarł. Przyczyną była zatorowość płucna. Kilkukrotnie obserwowałam także osoby w wieku trzydziestukilku, a nawet kilkunastu lat, z udarem mózgu! Czynnikiem ryzyka było palenie papierosów i odwodnienie poprzez brak czasu na odpowiednie nawodnienie i duży wysiłek fizyczny.

Co zatem robić by poprawić swoje bezpieczeństwo w górach? Odpowiedzi są oczywiste – utrzymywać odpowiednią sprawność fizyczną – kondycję, trenować cały rok, a nie tylko na dwa tygodnie przed planowanym rozpoczęciem działalności górskiej, choć lepsze dwa tygodnie niż wcale. Kondycja to sprawność układu krążenia i oddechowego – tak by nie dostawać zadyszki przy szybszym podejściu, choć równie istotne jest dbanie o sprawność wszystkich stawów – kończyn dolnych i górnych, kręgosłupa. Dobrze rozwinięte mięśnie grzbietu i uda spowodują ochronę stawów kolanowego i kręgosłupa, „przydadzą” się przy dźwiganiu ciężkiego szpeju zarówno w górę, jak i w dół. Brak nadmiernej nadwagi spowoduje, że nie będziemy musieli dźwigać niepotrzebnej ilości kilogramów, a odpowiednie nawodnienie dnia poprzedniego i tuż przed wyjściem w góry spowoduje, że nie będziemy musieli dźwigać nadmiaru płynów. Oczywiście pić należy podczas aktywności fizycznej, zwłaszcza w górach, oraz zimą, ale brak deficytów w nawodnieniu z dnia poprzedniego, i porządne napicie się przed wyjściem (co najmniej litr płynów), spowoduje, że przynajmniej na początku nie będzie nam się tworzyć deficyt płynów w organizmie, i będziemy mogli stopniowo, na bieżąco, je uzupełniać. Istotne jest także wypicie odpowiedniej ilości płynów bezalkoholowych tuż po zaprzestaniu działalności górskiej. Oczywiście nie jestem przeciwniczką piwa po akcji górskiej, ale jeśli całe nasze „nawodnienie” po całodziennym wspinaniu sprowadzi się do wypicia trzech piw i dwóch pięćdziesiątek, to rano forma nasza będzie zdecydowanie niższa, nie tylko z powodu samego spożytego alkoholu, ale właśnie z powodu odwodnienia, na które złoży się moczopędne działanie piwa i rozszerzenie naczyń przez alkohol – ucieczka płynów przez skórę i sama woda zużyta na metabolizm alkoholu.

Jeżeli planujemy działać przez weekend, na pewno korzystniejsze będzie przybycie nawet późnym wieczorem i nocleg choćby na wysokości Zakopanego, co oznacza 600-900m różnicy w porównaniu do większości miejsc w Polsce. Sen w trakcie którego regenerujemy się najbardziej, porządny, wartościowy posiłek, zawierający zarówno węglowodany, tłuszcze jak i białka, a następnie powolne rozpoczęcie zdobywania wysokości, pozwalają naszemu organizmowi przygotować się odpowiednio do działania. Nie zaczynajmy sprintem, napaleni na szybkie znalezienie się w wymarzonym miejscu, pod ścianą, czy też na szczycie – warto zacząć nieco wolniej i stopniowo przyspieszać, by nie zwolnić po chwili ze sporą zadyszką i zmęczeniem. Organizm odnajduje po chwili wysiłku fizycznego tzw. „drugi oddech”, kiedy to serce bije nie tylko szybciej, ale mocniej się kurczy a oddech również jest nie tylko szybszy, ale i głębszy, gdyż rozszerza się większa ilość oskrzeli, co powoduje, że wentylacja jest lepsza. To powoduje, że tempo, które początkowo może być dla nas za szybkie, może po chwili być odpowiednie. Warto więc zacząć wolniej, a potem stopniowo przyspieszyć do tempa, które może być nawet początkowo nieco męczące – po 15 minutach powinniśmy się do niego zaadaptować.

Jeśli pijemy większą ilość płynów w trakcie działania, pijmy powoli, po uspokojeniu oddechu i nie ruszajmy żwawo tuż po wypiciu 500ml płynu. Obciąży on tylko układ krążenia, a po chwili spowoduje wzmożoną filtrację i zostanie wydalony jako mocz. Można pić mniej i częściej, albo solidniej uzupełniać płyny w trakcie dłuższego postoju.

Warto dbać o dobrą termikę, nigdy nie dopuszczać do przegrzania ani wyziębienia, nawet za cenę dotarcia na miejsce akcji 10-15 minut później w związku z tym, że zatrzymywaliśmy się by się ubrać i rozebrać. Na końcu, najważniejsza we wszystkim jest umiejętność wsłuchania się we własny organizm, obserwacja samego siebie i partnera – jak reagujemy na wysiłek, pragnienie, głód, zimno, gorąco, stres. Tak by wiedzieć kiedy i jak odpowiednio zareagować, kiedy należy odpuścić lub wezwać pomoc.

Organizm człowieka jest niesamowity, zdolny do przetrwania w ekstremalnie niekorzystnych warunkach – wyjście bez tlenu na szczyty ośmiotysięczne czy też zanurzenie się na zatrzymanym oddechu na głębokość ponad 200m, to tylko dwa skrajne przykłady tego, do czego jest zdolny. Wszystko jednak wymaga odpowiedniego treningu i życia w zgodzie z samym sobą.

Katarzyna Turzańska

 

Bibliografia:

T.A.Cushing, Auersbach’s Wilderness Medicine, 7th edition, Elsevier

  1. Bezruchka, Altitude Illness, Prevention and Treatment, 2nd Edition, The Mountaineers Books
  2. Berghold, Alpin und Hoehenmedizin, Springer

Aldashev, Problems of High Altitude Medicine and Biology, Springer

  1. Feletti, Extreme Sports Medicine, Springer

*** Ciśnienie parcjalne gazu – ciśnienie, które wywiera dany gaz zależnie od tego ile go jest, w jakiej znajduje się objętości i w jakiej temperaturze. Używając tego pojęcia w tym tekście mam na myśli ciśnienie parcjalne tlenu lub dwutlenku węgla w pęcherzykach płucnych albo we krwi. Wartości wyrażone są w milimetrach słupa rtęci (mmHg). Suma ciśnień parcjalnych poszczególnych składników mieszaniny (np. powietrza) równa będzie ciśnieniu otoczenia.

Najprostszym sposobem obliczenia ciśnienia parcjalnego danego gazu w mieszaninie jest pomnożenie procentowej zawartości gazu przez całkowite ciśnienie mieszaniny gazów.

Zakładając, że nad poziomem morza ciśnienie otoczenia wynosi 760 mmHg,  oraz, że na powietrze składa się tylko tlen (21%) i azot (79%), to ciśnienie parcjalne tlenu nad poziomem morza w powietrzu którym oddychamy będzie około 160 mmHg, ciśnienie parcjalne azotu będzie wynosić 600 mmHg. Jeśli będziemy znajdować się na wysokości 5000 m npm, gdzie ciśnienie otoczenia to 420 mmHg, to ciśnienie parcjalne tlenu będzie wynosić 88 mmHg a azotu 332 mm Hg.

Comments are closed.