høydefysiologi og høydeakklimatisering

Høydefysiologi. «Oksygenkaskaden» fra atmosfærisk luft (luftrøret) og videre frem til perifert vev (kapillært blod) og deretter veneblod. Tallene viser hvor høyt hvert trinn er (1 mm Hg = 1,133 kPa). Vi ser at oksygenkaskaden er slakere ved 4540 m over havet. Særlig det første trinnet er redusert. Årsaken er økningen i lungeventilasjon i stor høyde.

Høydefysiologi. av /Store medisinske leksikon ※. Gjengitt med tillatelse

Høydefysiologi er læren om de forandringene som skjer i kroppen når vi kommer opp i høyder med mindre oksygen. Høydeakklimatisering er de reaksjonene kroppen setter i verk for at vi best mulig skal tåle det lave oksygentrykket.

De fleste mennesker med vanlig god helse vil ha få eller ingen problemer med å oppholde seg i høyder under 3000 meter over havet. Men i økende høyde over dette nivået vil mange oppleve ett eller flere av de symptomene som er omtalt under høydesyke. Mye avhenger av hvor raskt oppstigningen skjer.

Lungeventilasjonen

Med økende høyde over havet vil oksygentrykket i atmosfæren (partialtrykket for O2, PO2) avta parallelt med fallet i barometertrykk. I en høyde av 5500 meter over havet vil barometertrykket være halvert. Lavt atmosfærisk oksygentrykk vil senke PO2i lungenes alveoler og derved også i pulsåreblodet. Det vil stimulere de arterielle kjemoreseptorene og føre til økt lungeventilasjon og en økning i alveolær PO2. Denne effekten er til å begynne med ikke særlig stor. Først fire til fem dager etter ankomsten til en bestemt høyde over havet vil ventilasjonsøkningen være maksimal. Årsaken er at ved enhver ventilasjonsøkning i hvile vil det luftes ut mer CO2-gass enn det som produseres i kroppen, og det fører til en økning av blodets og vevsvæskenes pH (alkalose). En alkalose, særlig i hjernen, vil virke dempende på lungeventilasjonen. Først når pH i vevsvæsken som omgir kjemoreseptorene i sentralnervesystemet er regulert tilbake til normal pH, vil en se den fulle ventilatoriske effekten av et fall i arteriell PO2, og det tar om lag fire til fem dager.

Forskjellen i PO2 mellom luft og alveoler avtar, og karbondioksidtrykket (PCO2) i alveoler og arterieblod reduseres. Samtidig vil den kraftige økning i lungeventilasjonen, som er en forutsetning for å klare seg i store høyder, gi et stort væsketap. Luften som pustes inn, er kald og tørr, mens luften som pustes ut, er mettet med vanndamp.

Væskebalansen

Opphold i store høyder vil hos mange føre til væskeretensjon og forandringer i kroppsvæskenes fordeling. Det er funnet forhøyede verdier av antidiuretisk hormon (ADH) i blodet hos noen, og også endringer av blodets innhold av andre hormoner som har med væskebalansen å gjøre, som for eksempel renin, atrienatriuretisk peptid og aldosteron.

Oksygentransport i blod

Det har vært kjent i mer enn hundre år at opphold i store høyder hos de fleste fører til en økning i antallet av røde blodceller og økt hemoglobinkonsentrasjon. Det skyldes at hormonet erytropoietin, som dannes i nyrene, stimuleres av fall i PO2. Dette hormonet påvirker benmargen slik at det produseres flere røde blodceller. Det vil øke blodets oksygentransportkapasitet. Samtidig øker risikoen for blodpropp og frostskader fordi blodet blir mer tyktflytende eller viskøst. Ved ekstreme høyder, det vil si over 6500 moh., vil hemoglobinets O2-bindende evne øke litt fordi oksygendissosiasjonskurven venstreforskyves. Det er en gunstig effekt, som bidrar til å gjøre tindebestigninger over 8000 moh. mulig.

Diffusjon av oksygen

Lungene våre fungerer ikke optimalt som gassvekslingsorganer i store høyder. På grunn av diffusjonsbegrensning vil blodet som strømmer gjennom lungekapillarene, ikke få samme PO2 som i alveolene, men en lavere verdi. Denne forskjellen blir større under arbeid fordi passasjetiden gjennom lungekapillarene da blir enda kortere. Dette er den viktigste grunnen til at man blir så sliten og andpusten av å arbeide i stor høyde. For musklene kan en vellykket akklimatisering føre til større kapillartetthet og økte konsentrasjoner av mitokondrier i cellene.

Lav PO2 i alveolene fører til sammentrekning av små blodårer i lungene. Det er mulig at denne effekten kan gi en litt jevnere fordeling av blodsirkulasjonen i lungene, men samtidig blir hjertets pumpearbeid større fordi karmotstanden øker. Blodtrykket vil dermed stige. Også risikoen for å få lungeødem tiltar.

Mange detaljer av betydning for høydeakklimatisering er ukjente, særlig de som har å gjøre med intracellulære mekanismer og permeabilitetsforhold og ionepumper i cellemembranene. Øvre grense for høydeakklimatisering ser ut til å ligge ved 5200 moh. Her finner vi de høyest beliggende permanente bostedene i verden, som er i Andesfjellene. Over 7800 moh. har vi den såkalte dødssonen. Hvert ekstra døgn tilbragt her medfører betydelig dødsrisiko eller varige hjerneskader og forfrysninger.

Historikk

Det har vært kjent i et par tusen år at reiser og opphold i store høyder kan gi karakteristiske kroppslige problemer. Kinesiske skrifter fra keiser Chungs tid (37–32 fvt.) omtaler Ulugh Rabat-passet i Kina (4200 moh.) som «lille hodepine-fjell» og Kilik-passet i Karakorum-fjellkjeden (4830 moh.) som «store hodepine-fjell». En detaljert beskrivelse av virkningen av høydeopphold både på kropp og sinn finner vi i pater José de Acostas bok fra 1586 om en reise i Andesfjellene mellom Lima og Cuzco, der det høyeste punktet ligger på 4500 meter over havet. I motsetning til andre forfattere angir pateren korrekt den «subtile og tynne luft» som årsak til plagene, og ikke kulde og strabaser. Det er fallet i atmosfærens oksygentrykk som skaper problemene.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg