Co to jest aklimatyzacja do dużych wysokości nad poziomem morza?
Fot. pixabay.com
Pojęcie aklimatyzacji obejmuje powolne przystosowanie się organizmu do zmian klimatycznych: temperatury i wilgotności powietrza, strefy czasowej oraz ciśnienia powietrza zależnego od wysokości nad poziomem morza, które zachodzi w ciągu od pierwszych dni do tygodni pobytu w nowych warunkach środowiska.
Aklimatyzacja polega głównie na zmianach czynnościowych, a niekiedy także dotyczących budowy organizmu człowieka. Na dużych wysokościach przekraczających 1800-2000 m n.p.m. powietrze jest rozrzedzone, a ciśnienie atmosferyczne jest niższe, niż mierzone na poziomie morza. Szczególnie istotny jest spadek ciśnienia parcjalnego (cząstkowego) tlenu - im wyżej znajduje się człowiek, tym trudniejsze jest dostarczenie do komórek niezbędnego do życia tlenu, który znajduje się pod coraz niższym ciśnieniem.
Aklimatyzacja do dużych wysokości polega przede wszystkim na adaptacji do niższego ciśnienia parcjalnego tlenu we wdychanym powietrzu. Zbyt szybkie znalezienie się na wysokości przekraczającej 2500 m n.p.m. prawie zawsze oznacza chorobę wysokogórską. Niemniej, pod warunkiem wystarczającej ilości czasu na adaptację, większość ludzi jest w stanie dostosować się do wysokości 5000-5500 m n.p.m., co odpowiada bazie na Mount Everest. Gdy organizm nie otrzymuje dostatecznej ilości tlenu, jest zmuszony do przystosowania się do tej sytuacji. Człowiek zaczyna szybciej i głębiej oddychać. Rozpoczyna się wzmożona produkcja czerwonych krwinek, co jednak wymaga czasu. Stopniowe, powolne zdobywanie wysokości nie powinno powodować problemów zdrowotnych. Natomiast zbyt szybkie wchodzenie zagraża rozwojem chorób związanych z wysokością, przede wszystkim ostrą chorobą górską (acute mountain sickness - AMS) i wysokogórskim obrzękiem mózgu.
Czym charakteryzuje się klimat wysokogórski i gdzie występuje?
Klimat wysokogórski rozciąga się powyżej wysokości 1800 metrów n.p.m.. Zbliżony, surowy klimat wysokogórski występuje we wszystkich górach świata oraz na niektórych wysoko położonych wyżynach (np. wyżyna Abisyńska, wyżyna Tybetańska). Szerokość geograficzna wywiera niewielki wpływ na warunki panujące w wysokich górach.
Ryc. 1. Tereny wysokogórskie na świecie
Klimat wysokogórski cechuje się niskim ciśnieniem atmosferycznym, które obniża się wraz z wysokością średnio o 11,5 hPa na każde 100 m wysokości, intensywnym promieniowaniem słonecznym ze względu na cieńszą warstwę atmosfery, dużymi opadami deszczu lub śniegu, silnymi wiatrami oraz niższą temperaturą, która obniża się średnio o 0,6°C na każde 100 m wysokości. Klimat wysokogórski charakteryzuje się dużymi dziennymi różnicami temperatur, ze znacznym obniżeniem temperatury nocą. Z powodu zmian temperatury i ciśnienia proporcjonalnie do wysokości układ klimatu i roślinności ma charakter piętrowy. Powyżej wysokości 1800 m do wysokości 2100 m n.p.m. występują łąki wysokogórskie. Powyżej tej wysokości nie ma warunków do rozwoju roślin. Od wysokości 2100 m n.p.m. do 3600 m n.p.m. występują nagie skały, czyli turnie, powyżej 3600 m n.p.m. z reguły panują wieczne śniegi i mrozy.
Ryc. 2. Piętrowy układ warunków do życia panujących na dużych wysokościach
Dlaczego jest konieczna aklimatyzacja do dużych wysokości?
Człowiek może prawidłowo funkcjonować jedynie w wąskim zakresie ciśnienia parcjalnego tlenu. Ze względu na stale zachodzące procesy życiowe, dowóz tlenu do komórek musi trwać przez cały czas. Zarówno zbyt wysokie, jak i zbyt niskie ciśnienie parcjalne tlenu (obliczane jako iloczyn ciśnienia atmosferycznego i stężenia tlenu we wdychanym powietrzu) jest zabójcze. Organizm ma jednak mechanizmy, które umożliwiają przystosowanie się do obniżonego ciśnienia parcjalnego tlenu panującego na dużych wysokościach. Najważniejsze mechanizmy to przyspieszenie oddechów, wzrost stężenia hemoglobiny, podstawowego białka nośnikowego tlenu we krwi, oraz przesunięcie krzywej dysocjacji (oddawania tlenu przez hemoglobinę utlenowaną) w kierunku ułatwionego łączenia się z tlenem w płucach, co uzyskiwane jest przez zmniejszenie stężenia 2,3-difosfoglicerynianu (2,3-DPG) w erytrocytach.
Aklimatyzacja do dużych wysokości jest procesem wolnego, stopniowego przystosowywania się organizmu do obniżonego ciśnienia parcjalnego tlenu. Różne osoby aklimatyzują się w różnym tempie, dlatego nie ma reguły, która mogłaby obowiązywać wszystkich. Ogólne zasady, które pomagają w prawidłowej aklimatyzacji polegają na tym, by po przekroczeniu 3000 m n.p.m. pokonywać wysokości stopniowo, śpiąc każdej kolejnej nocy na wysokości wyższej maksymalnie o 300 m od wysokości poprzedniego noclegu. Podczas dnia można wchodzić wysoko, pod warunkiem, że schodzi się nisko na noc. Himalaiści nazywali tę zasadę: „wspinaj się wysoko - śpij nisko”. Jeśli po zbyt wysokim wejściu, nie ma możliwości zejścia, należy zrobić jeden dzień odpoczynku, po to, by organizm miał czas na aklimatyzację.
Rycina 3. Przykład zdobywania szczytów w Nepalu
Co to jest choroba górska?
Choroba górska, zwana też chorobą wysokościową (AMS), może wystąpić, gdy dojdzie do gwałtownego znacznego spadku ciśnienia parcjalnego tlenu bez możliwości adaptacji. Organizm odczuwa wówczas niedostatek tlenu i rozwijają się objawy choroby górskiej. U osób szczególnie wrażliwych objawy choroby górskiej mogą pojawić się na wysokości przekraczającej dwa tysiące metrów, a więc np. w najwyższych partiach polskich Tatr. W Alpach, w których szczyty osiągają 4000 m n.p.m., gwałtowny wzrost wysokości, na przykład wjazd kolejką linową na wysokość bliską 4000 m n.p.m. powoduje u niektórych osób duszność i osłabienie - pierwsze objawy choroby górskiej. Podobne zjawisko występuje w Andach i Tybecie (szlaki kolejowe i drogi położone na wysokości ponad 3900 m). Na przykład stolica Boliwii - La Paz - jest położona na wysokości 3500 m n.p.m. i dlatego niektórzy podróżni po wylądowaniu w tym mieście odczuwają duszność. Wiele dużych miast (Addis Abeba - 2400 m, Meksyk - 2300 m, Cuzco - 3300 m, Lhasa w Tybecie - 3600 m, Potosi w Boliwii - 4090 m n.p.m.) i szlaków turystycznych (Nepal, Gruzja, Tybet) leży na dużej wysokości nad poziomem morza (dla porównania najwyżej położonym miastem Polski jest Zakopane - 750-1126 m n.p.m.). Lokalni mieszkańcy są przystosowani do życia i pracy fizycznej w warunkach niskiego ciśnienia parcjalnego tlenu, natomiast osoby przybywające z niżej położonych terenów czasami źle się czują i chorują. Duże znaczenie ma szybkość podróżowania w górę. Szczególnie ryzykowne są gwałtowne zmiany np. przylot do miejscowości położonej ponad 2500 m n.p.m. Łagodne pokonywanie wysokości w ciągu kilku dni pozwala na stopniową adaptację.
Dokładne przyczyny choroby górskiej nie są znane. Istotne znaczenie odgrywa rozwój obrzęku płuc, mogą też mieć znaczenie tworzące się w naczyniach krwionośnych pęcherzyki azotu. Choroba górska może być łagodna lub ciężka. Objawy pojawiają się w ciągu 2-4 dni po znalezieniu się na terenie położonym wysoko nad poziomem morza. W łagodnej postaci choroby górskiej dominuje senność, brak apetytu, bóle głowy, nudności, uczucie rozpierania w klatce piersiowej, może pojawić się biegunka. W ciężkiej postaci choroby górskiej po tych łagodnych objawach mogą wystąpić groźne zaburzenia, takie jak obrzęk płuc lub obrzęk mózgu. Cechą obrzęku płuc jest kaszel i odpluwanie pienistej plwociny. Chory zwykle odczuwa lęk, jest spocony, ma silną duszność i sinicę. Jeśli dojdzie do rozwoju obrzęku mózgu, występują bóle głowy, zaburzenia równowagi, zaburzenia psychiczne, zawężenie i stopniowa utrata świadomości, a następnie chory zapada w śpiączkę. Ciężka postać choroby górskiej może doprowadzić do śmierci. Leczenie ciężkiej postaci choroby górskiej polega na podawaniu tlenu oraz możliwie szybkim przetransportowaniu chorego (samochodem, na noszach) na wysokość niższą przynajmniej o 1000-1500 m. Wówczas zwykle ustępuje obrzęk płuc. Obrzęk mózgu może utrzymywać się dłużej, przytomność może powrócić dopiero po ok. tygodniu. Ludzie są w różnym stopniu podatni na chorobę górską. Wydaje się, że wiek i kondycja fizyczna w niewielkim stopniu wpływają na wrażliwość na chorobę górską. Choroby krwi, układu krążenia i układu oddechowego zwiększają ryzyko wystąpienia choroby górskiej i stanowią przeciwwskazania do wyjazdu w wysokie góry. Zapobieganie chorobie górskiej polega na stopniowej aklimatyzacji do oddychania rozrzedzonym powietrzem, które zawiera mało tlenu.
Co to jest wysokogórski obrzęk mózgu?
Wysokogórski obrzęk mózgu (ang. high altitude cerebral edema - HACE) jest zagrażającym życiu stanem związanym ze zwiększeniem objętości mózgu w ciasnej przestrzeni czaszki. Do najważniejszych objawów wysokogórskiego obrzęku mózgu należą: ból głowy (bardzo częsty na dużych wysokościach, szczególnie u osób ze skłonnościami do bólów głowy i chorych na migrenę), zaburzenia równowagi i koordynacji ruchowej oraz zmiany nastroju.
Jak przygotować się do wyprawy w wysokie góry i ułatwić aklimatyzację do dużych wysokości nad poziomem morza?
By zmniejszyć ryzyko chorób związanych z przebywaniem na dużej wysokości, należy nauczyć się rozpoznawania objawów wysokogórskiego obrzęku mózgu oraz udaru mózgu. Przed wyjazdem w wysokie góry trzeba przygotować apteczkę oraz nastawić się psychicznie na wahania nastroju („gorsze dni”). Ponadto należy unikać czynników, które wywołują odwodnienie i wyczerpanie, w tym alkoholu. W razie wystąpienia objawów choroby górskiej należy niezwłocznie zejść na niższą wysokość i szukać pomocy lekarza.
