W ostatnich latach nastąpił gwałtowny rozwój turystyki, w tym turystyki górskiej. Możliwość podróżowania po całym świecie, szybkiego przemieszcza-nia się samolotami, koleją i samochodami spowodował, że coraz większa liczba amatorów górskich wycieczek ma możliwość zdobywania wysokich szczytów.

Komercyjnie organizowane wyprawy w wysokie góry często nie uwzględniają w swoich planach podstaw fizjologii i adaptacji organizmu człowieka do warunków wysokogórskich oraz czasu, który musi upłynąć, aby takie zmiany w organizmie człowieka mogły mieć miejsce.

Środowisko wysokogórskie posiada szereg odmienności istotnych dla człowieka w stosunku do obszarów nizinnych. Ze wzrostem wysokości spada ciśnienie atmosferyczne, a co za tym idzie, procentowa zawartość tlenu w jednostce objętości powietrza. Zmniejsza się również temperatura, pojawia się znaczna zmienność pogody, nagłe opady atmosferyczne, bardzo silne wiatry i wyładowania elektryczne w atmosferze. Podłoże zmienia się na skalne lub lodowe, pojawiają się niebezpieczne rozpadliny, w których nietrudno o poważną kontuzję. Zmienia się również fauna i flora, zanikająca niemal zupełnie w najwyższych górach.

Wpływ tygodniowej wędrówki wysokogórskiej, nie poprzedzonej treningami, na układ endokrynny cz.1
Wędrówki górskie są wyczerpujące dla organizmu człowieka w stopniu nieporównywalnym do pieszego pokonywania obszarów nizinnych. Wspinanie się na wzniesienia, schodzenie w dół, wędrówki po terenach niebezpiecznych, stromych ścianach skalnych, żlebach i graniach, wyczerpują fizycznie i psychicznie. Dodatkową trudność stanowi turystyka wspinaczkowa z użyciem specjalistycznego sprzętu, gdzie obok wyposażenia wymagane jest sportowe przygotowanie siłowo-kondycyjne oraz predyspozycje psychofizyczne.

Warunki panujące na znacznej wysokości wywołują w organizmie czło-wieka szereg zmian, a proces ten określany jest jako adaptacja. Obejmuje ona stopniowe przystosowanie fizjologicznych i biochemicznych parametrów orga-nizmu do przebywania w warunkach obniżonego ciśnienia i niższej zawartości tlenu w powietrzu, zachodzące na przestrzeni dni lub tygodni. Do najważniej-szych zaliczamy zmiany we krwi i układzie krwiotwórczym, w układzie serco-wo-naczyniowym, w płucach, centralnym układzie nerwowym, a także zmiany w metabolizmie organizmu, mięśniach czy układzie hormonalnym.


Trochę historii...i pierwsze wzmianki o ostrej chorobie wysokogórskiej

Alpinizm, czyli wspinanie się na góry dla pokonywania fizycznych i psychicznych trudności jest dyscypliną (jeśli można to tak nazwać) dość młodą, trwającą mniej niż 200 lat.
Człowiek jednak chodził w wysokie góry od bardzo dawna. Wskazuje na to choćby fakt odkrycia w austriackich Alpach, na wysokości 3210 metrów, mumii myśliwego (prawdopodobnie najstarsze znalezisko potwierdzające obecność człowieka w wysokich górach), który żył w późnej erze neolitycznej, a więc około 2800-2600 lat przed Chrystusem. Myśliwy ten był doskonale przygotowany na wyprawę w góry (dobrze ubrany, świetnie uzbrojony, wyposażony w zapas jedzenia). Pojawiająca się bardzo często znaczna zmienność pogody w górach zaskoczyła „praprzodka” w wyniku czego zamarzł i przez prawie 5000 lat bytował w górnej warstwie lodu. Zagrażający od pewnego czasu naszej planecie efekt cieplarniany przyczynił się do stopnienia warstwy lodu i odkrycia tego znaleziska.

Nurtować nas może pytanie: Po co dawniej ludzie wspinali się w góry? Czy przyświecała im taka sama idea jak teraz? Turystyka i czerpanie przyjemności? Z całą pewnością nie. Głównym celem było zdobywanie pożywienia i cieka-wość, ale również chęć samorealizacji i bliższego obcowania z Bogiem. Musieli również przechodzić przez wysokie góry podczas podróży. I już wtedy zauwa-żono pewne dolegliwości związane z górami...Dla przykładu w historii Chin znajduje się dokument datowany na około 30 rok przed Chrystusem, gdzie góry nazywano „górami wielkiego bólu głowy” i „górami małego bólu głowy”. Po-nadto podróż taka powodowała wyczerpanie ludzi i zwierząt. Wspomniane w dokumencie góry to prawdopodobnie położone powyżej 4000m n.p.m. przełęcze w Karakorum i Hindukuszu. Jest to pierwszy opis ostrej choroby wysokogór-skiej (OChW), której objawem jest ból głowy. Pełniejszy opis OChW znajdzie-my w dzienniku pisanym przez ojca jezuitę - Józefa de Acostę (XVIw.). Pisze on, iż podczas przechodzenia przez przełęcz (prawdopodobnie na wysokości około 4600m n.p.m.) odczuwał ogromny ból głowy, męczył go kaszel z odplu-waniem żyłek krwi oraz wymioty. Wg de Acosty „składniki powietrza są w wy-sokich górach tak rozrzedzone i delikatne, że nie są odpowiednie do oddychania przez człowieka, który wymaga bardziej gęstego i umiarkowanego powietrza”. Owe stwierdzenie de Acosty o rozrzedzeniu powietrza (i przypisanie temu OChW) poprzedzało o całe 53 lata odkrycie przez Torricellego ciśnienia atmos-ferycznego, o 58 lat udowodnienie przez Pascala, że ciśnienie atmosferyczne spada wraz ze wznoszeniem się nad poziom morza i o około 270 lat udowodnie-nie przez Paula Berta, że szkodliwe skutki oddychania rozrzedzonym powie-trzem są spowodowane niedostateczną zawartością tlenu.


Czy OChW jest aż tak poważna i groźna dla zdrowia człowieka?

Obecnie wiadomo więcej na temat ostrej choroby wysokogórskiej.
Występuje ona przede wszystkim u ludzi bez aklimatyzacji i może dotykać już na wysokości 2500m – jednakże pojawia się (co ważne) nie wcześniej jak po 6 godzinach – jest to niezwykle korzystne dla pewnej grupy ludzi, którzy upra-wiają sporty lub też wycieczki przewidujące przebywanie na wysokości około 2500-4000 m przez kilka godzin. Narciarze są często wywożeni kolejką na pew-ną wysokość (powyżej 3000m w Alpach) i tego samego dnia opuszczają szczy-ty, nie chorując, a jedynym ubocznym skutkiem przebywania na znacznej wysokości jest wzmożony wysiłek oddechowy (nieznaczna hiperwentylacja).
Do najczęstszych objawów choroby wysokogórskiej zaliczymy:
- bóle głowy
- osłabienie
- zawroty głowy
- bicie serca
- nudności
- brak łaknienia
- bezsenność

Godnym uwagi jest fakt, iż objawy te są najsilniejsze w 2-3 dniu pobytu na wysokości i ustępują samoistnie 4-5 dnia. Przyczynę tego zjawiska i zmiany w organizmie człowieka zostaną opisane w dalszej części tej pracy
Objawom OChW można zapobiec lub je złagodzić przyjmując np. inhibitor an-hydrazy węglanowej (diuramid) – sposoby terapii i leczenia:
- poprawna aklimatyzacja (wymaga czasu)
- (powyżej 3000m – 300m/dzień; po każdym 1000m dzień odpoczynku i unikać bezpośredniego transportu powyżej 2750 m n.p.m.)
- przetransportowanie pacjenta na niższe wysokości
- worek hiperwentylacyjny (1-2h co 5-10h) – o 220 mmHg ciśnienie wyższe niż otaczające
- stosowanie profilaktyki przez przyjmowanie acetazolamidu (250mg co 12 h)
- zaprzestanie wchodzenia i leczenie objawowe: ból głowy – Paracetamol, 500mg co 3h), wymioty – Prochlorperazyna (10 mg co 12h)
- podać tlen i zejść o 500 – 1000 m
- Jeśli zejście niemożliwe – Acetazolamid lub Deksematozon (inhibitor Anhydrazy węglanowej)

Po co? zmniejsza nasilanie oddychania okresowego (w czasie snu 7-15 sekund bezdechu – powyżej 5000 m n.p.m.)

U szczególnie wrażliwych osób mogą również wystąpić ciężkie, zagrażające życiu, objawy OChW jak: obrzęk płuc (notuje się go u ponad 2,5% turystów, którzy dotarli na wysokość 4200m) i obrzęk mózgu(wyst. u około 1% turystów wchodzących na wysokość powyżej 2500m). Patogeneza pierwszego z obrzęków – płuc – jest dotychczasowo nieznana. „Podkreśla się rolę hipoksyjnego nadciśnienia płucnego z występowaniem obrzęku płuc w regionach o słabej hipoksyjnej wazokonstrykcji oraz nadmierną przepuszczalność śródbłonków naczyń włosowatych płucnych”.
Drugi z obrzęków – mózgu – pojawia się równie często i jego zwiastunami są światłowstręt, niezborność, halucynacje i ograniczenie świadomości prowadzące do śpiączki. Patogeneza jest prawie poznana i wiadomo, iż „główną rolę odgrywa wzrost ciśnienia śródczaszkowego wywołany prawdopodobnie wzrostem przepuszczalności bariery naczyniowo-mózgowej i/lub wzrostem objętości komórek mózgowych spowodowanym retencją płynów”.

Tak więc, biorąc pod uwagę powagę objawów tejże choroby warto pamiętać, że: „Osoby, które osiągają duże wysokości powoli, w ciągu kilku dni lub kilkunastu dni, nie mają objawów OChW. Również nie wszyscy nieklimatyzowani chorują. Znaczna wrażliwość ośrodków oddechowych na hipoksję ma być czynnikiem chroniącym przed OChW. Objawy łagodnej lub ciężkiej OChW mogą wystąpić u zaaklimatyzowanych osób podczas wchodzenia na większe wysokości.” Sposób prawidłowego aklimatyzowania się przedstawiłem w skrócie opisując terapię i leczenie OChW. Warto jednak powtórzyć, iż prawidłowa aklimatyzacja wymaga czasu. Aby się dobrze zaaklimatyzować do warunków panujących powyżej wysokości 3000m n.p.m., różnica wysokości pomiędzy kolejnymi noclegami nie powinna być większa niż 300m, a po każdym 1000m zdobytej wysokości należy zrobić jeden dzień odpoczynku. Powinno się unikać bezpośredniego transportu powyżej 2750m n.p.m. Stąd też nie jest możliwy wlot helikopterem na szczyt Everest! Wyjaśnienie tejże kwestii jest w miarę łatwe i logiczne. Wiadomo, że wszystkie składniki gazowe występujące w organizmie – zarówno w postaci wolnej (wypełniające jamy ciała, jelita, zatoki oboczne nosa, ucho środkowe), jak i rozpuszczone w płynach ustrojowych – znajdują się w równowadze z otaczającym ciśnieniem zewnętrznym. Każda zmiana ciśnienia zewnętrznego wymusza nowy stan równowagi gazów wewnątrzustrojowych. Jeżeli obniżenie ciśnienia atmosferycznego w środowisku zewnętrznym zachodzi zbyt gwałtownie, to ewakuujące się gazy w wolnej postaci mogą powodować uszkodzenie mechaniczne tkanek i narządów (rozerwanie miąższu płuc, uszkodzenie ścian ucha środkowego, masywne wzdęcie jelit, doznania bólowe w jamie brzusznej wskutek gwałtownego rozszerzenia jelit) lub pojawienie się pęcherzyków gazu w przestrzeniach międzykomórkowych lub nawet we krwi. Gromadzące się pęcherzyki gazów we krwi drogą żylną osiągają serce, by następnie dotrzeć do krążenia płucnego.

Stwierdzono, że pewne objawy OChW utrwalają się, jeśli następuje dalsza wspinaczka (zaburzenia snu – wg przeprowadzonych badań – powyżej 5000 m występujące zaburzenia dotyczą większości turystów i polegają na ograniczeniu trwania 3 i 4 fazy snu NON-REM i prawie całkowitym braku snu REM.) Zauważa się również występowanie bezdechów podczas snu (około 15/godzinę). Zjawisko to nosi nazwę „okresowego oddychania”. Jest ono podobne do oddechu Cheynego-Stokesa. Normalne oddechy są przedzielane trwającymi 7-15 sekund okresami bezdechu – co w trakcie snu prowadzi do pospolicie zwanego „chrapania”. Niezbite dowody zebrała niewątpliwie wyprawa na Mont Blanc, której Opiekunem naukowym był Kierownik Katedry i Zakładu Higieny i Epidemiologii AMB dr Jacek J. Klawe. Wyniki badań i wysunięte wnioski są następujące: „Analiza czynności oddechowej wykazała, że począwszy od wysokości 2000 m n. p. m. nasilają się zaburzenia oddychania w czasie snu. Na tej wysokości chrapią prawie wszyscy, a na wysokości powyżej 3000 m n. p. m. u wszystkich wystąpiły bezdechy senne. Indeks bezdechów u 3 członków wyprawy przekroczył 15 na godzinę, co już stanowiło poważne zaburzenie snu. Zjawisko bezdechów sennych w warunkach wysokogórskich nie jest oczywiście naszym odkryciem. Mieliśmy natomiast możliwość prześledzić dynamikę wystąpienia tych zaburzeń w miarę wznoszenia się coraz wyżej”. Wieloletnie badania dowodzą, że tzw. „okresowe oddychanie” powoduje dodatkowe nasilenie hipoksji tkankowej, ponieważ każdy bezdech to dodatkowe obniżenie się wysycenia krwi tętniczej tlenem. Dlatego istotne jest podawanie wspomnianego przeze mnie wcześniej inhibitora anhydrazy węglanowej lub tlenu co zmniejsza nasilenie oddychania okresowego.

Zrozumienie przyczyn występowania na dużych wysokościach nieprzyjemnych, a niekiedy niebezpiecznych objawów zawdzięczamy francuskiemu fizjologowi Paulowi Bertowi. Przeprowadził on w latach 1860-1880 wiele eksperymentów i udowodnił, że szkodliwe następstwa niskiego ciśnienia barometrycznego są przede wszystkim spowodowane brakiem tlenu, a nie jak sądzono obniżonym ciśnieniem. Naukowiec ten obliczył również ciśnienie atmosferyczne na szczycie Everestu - 248mmHg. Jak się później okazało był bliski prawdy. Poglądy jego i wyniki badań nie przyjęto z większym entuzjazmem, bowiem podczas trwania owych badań zdarzyła się seria tragicznych lotów balonem na wysokości 8000m. Co przytrafiło się osobom lecącym balonem potrafimy dziś szybko odpowiedzieć. Śmierć w kilka sekund na skutek bardzo silnej hipoksji. Wtedy jednak naukowcy byli na etapie odkrywania tej wiedzy.

W końcu XIX wieku wszystkie szczyty europejskie były już zdobyte. Przewidując wyprawy w wyższe góry fizjolodzy prowadzili badania nad oddy-chaniem w laboratoriach górskich zbudowanych powyżej 4000m, na jednym ze szczytów Monte Rosa (4570m), szczycie Pike’a w Górach Skalistych (4300m) i Cerro de Pasco w peruwiańskich Andach (4330m). W 1909r. książę Włoch – d’Abruzzo dokonał niesamowitej rzeczy. Wszedł na wysokość 7509m bez tlenu (zdobył przełęcz Makalu w górach Karokorum).


Bez maski tlenowej też można?

Od momentu gdy odkryto najwyższy szczyt świata – Mount Everest zwany przez Tybetańczyków Czomolungmą, ciekawiło wszystkich badaczy czy można wejść bez użycia butli z tlenem. A.F. Norton osiągnął wysokość 8500m na zbo-czu Everestu bez tlenu. Śmiałek ten stwierdził, iż ostatnie 350m bez użycia butli tlenowej jest niemożliwe do zdobycia. Opinię tę ugruntowało wprowadzone dla potrzeb lotnictwa tzw. standardowe ciśnienie atmosferyczne (zakłada, że izobary przebiegają w jednakowej odległości od powierzchni kuli ziemskiej w każdym punkcie globu). Obliczone wówczas ciśnienie na szczycie Everest (na podstawie standardowego ciśnienia atmosferycznego) wynosiło 236mmHg. Wyliczono też ciśnienie parcjalne tlenu w nasyconym parą powietrzu – 39,5mmHg i we krwi tętniczej – 20mmHg. Sugerując się tymi liczbami stwierdzamy i my, że tak ciężka hipoksja uniemożliwia życie.

Przełomem okazały się kolejne badania prowadzone już w II połowie XX wieku. Rozwój techniki, możliwość korzystania z bardziej specjalistycznego sprzętu oraz gwałtowny rozwój nauki, uprecyzyjniły dane na temat ostrej choro-by wysokogórskiej i wspinaczek wysokogórskich.

Okazało się, że można zdobyć Czomolungmę bez tlenu. Pierwsi dokonali tego Reinhold Messner i Peter Habeler w maju 1978r. Było to możliwe, ponieważ wyliczanie ciśnienia atmosferycznego na szczycie Everestu ze standardowego ciśnienia atmosferycznego okazało się być obarczone poważnym błędem. Izobary nie leżą w jednakowej odległości od ziemi. Ogromne masy zimnego powietrza w stratosferze umiejscowione nad linią równika powodują, że izobary nad równikiem ulegają wybrzuszeniu w kierunku stratosfery. Everest leży na 28O szerokości północnej. Stąd ciśnienie atmosferyczne na wysokości 8848m wynosi od 243mmHg w styczniu do 254,5 w lipcu i sierpniu. W maju, miesiącu wyczynu Messnera, ciśnienie średnie wynosi 251 mmHg. Ciśnienie parcjalne tlenu we wdychanym nawilżonym powietrzu powinno wynosić 42,6mmHg.

Te teoretyczne wyliczenia zostały zweryfikowane badaniami wykonanymi na miejscu, czyli na szczycie Everestu. Przeprowadziła je jesienią 1981 roku wyprawa kierowana przez Johna B. Westa profesora medycyny i fizjologii Uniwersytetu w San Diego (Kalifornia). Celem wyprawy było przeprowadzenie badań nad funkcjonowaniem organizmu człowieka z nizin na coraz większych wysokościach, z planem wykonania pewnych badań na samym szczycie Everestu. Znaczna część badań dotyczyła fizjologii oddychania. W wyprawie uczestniczyło 14 naukowców. W czasie wyprawy idącej pieszo z pobliża Kathmandu zbudowano 3 laboratoria, na wysokości 5400, 6300 i 8050metrów. W najniższym badano chemiczną kontrolę oddychania, w pośrednim – maksymalną zdolność do wysiłku na cykloergometrze – imitując też hipoksję spodziewaną na szczycie Everestu. Badano też adaptację hematologiczną do wysokości, metabolizm, funkcje psychiczne i motoryczne. W najwyżej położonym laboratorium badano sen, oddychanie w czasie snu, EKG i gazy krwi.

Wyniki, jakie zebrali naukowcy przedstawiają się następująco:
- wentylacja minutowa pod szczytem, podczas oddychania powietrzem 107 litrów/minutę
- częstość oddechów 86
- czynność serca 134/minutę
- ciśnienie parcjalne tlen we krwi 28mmHg
- ciśnienie parcjalne dwutlenku węgla we krwi 7,5mmHg
- pH powyżej 7,7 (alkaloza)
- ciśnienie barometryczne 253 mmHg

Analizując te wyniki naukowcy dowiedli, że jest możliwe zdobycie szczytu Everest bez tlenu, bowiem:
- ciśnienie atmosferyczne na szczycie Everest jest kilka mm wyższe niż wyli-czono
- hiperwentylacja i alkaloza tak wielka, że dyfuzja dostępnego tlenu ułatwiona i jego poziom we krwi tętniczej pozwala na bardzo niewielki wysiłek fizycz-ny
Okazało się również jak wielkie zaburzenia homeostazy może człowiek znosić.


Polacy nie gęsi...

Polscy himalaiści mają znaczący udział w wyprawach na Everest. 16 X 1976 roku zdobyła szczyt Wanda Rutkiewicz, jako pierwsza Europejka. Było to wejście z tlenem, ale na pół godziny przed szczytem zatkał się wentyl maski tlenowej (oblodzenie). Rutkiewicz musiała wejść bez tlenu. W 1989 roku, 25 maja, weszli na szczyt bez tlenu, zachodnią granią, Eugeniusz Chrobak i Andrzej Marciniak

Również studenci Collegium Medicum im. L. Rydygiera w Bydgoszczy prowadzili badania podczas wspinaczki wysokogórskiej (Mont Blanc w 2000 roku i Kaukaz w 2001r). Opiekunem naukowym wyprawy był Kierownik Katedry i Zakładu Higieny i Epidemiologii dr Jacek J. Klawe. Celem wyprawy było zbadanie zachowania się układu krążenia w warunkach wysokogórskich. Badający zauważyli wzrost ciśnienia powyżej granicznego już na wysokości 2000m (150/95mmHg-także podczas snu). Analizując tętno i uzyskane wyniki ciśnienia tętniczego wysunięto istotny wniosek. Wzrost ciśnienia tętniczego jest przede wszystkim wynikiem wzrostu oporu naczyniowego i po części pojemności minutowej serca. Jednak wzrost oporu naczyniowego gra kluczową rolę i może być on „wynikiem wzrostu aktywności współczulnej, spowodowanego większym pobudzeniem chemoreceptorów tętniczych w warunkach hipoksji”

źródło: http://wegorz23.avx.pl, (c)Krzysztof Goryński, student IV roku Farmacji Collegium Medicum w Bydgoszczy