Base camp

Base camp på veien til Mount Everest. Ved oppstigning i slike høyder er det viktig at kroppen får tid til å tilpasse seg (akklimatisering).

Base camp
Av /Shutterstock.

Høydefysiologi er læren om de forandringene som skjer i kroppen når man kommer opp i høyder med lavere lufttrykk, hvor det dermed også er mindre oksygen. Høydeakklimatisering er de mekanismene kroppen setter i verk for å kompensere for et lavere oksygentrykk. Disse mekanismene inntrer ved opphold på over 2000–2500 meters høyde over havnivå.

De fleste mennesker med alminnelig god helse tåler godt å oppholde seg i høyder opptil 3000 meter over havet. Men når man kommer over dette nivået, vil mange oppleve ett eller flere symptomer på høydesyke. Mye avhenger av hvor raskt oppstigningen skjer. Ved akutt eksponering for ekstrem høyde, for eksempel ved tap av kabintrykket i fly, vil man tape bevisstheten og dø i løpet av sekunder.

De viktigste endringene ved høydeakklimatisering er endring i pustefrekvens og endret sammensetning av blodet.

Hypobar hypoksi

Oksygenmaske

Demonstrasjon av oksygenmaske i flykabin. I begynnelsen av hver flyreise demonstreres det hvor oksygenmaskene er å finne og hvordan man setter dem på. Oksygenmasker brukes ved trykkfall i kabinen.

Oksygenmaske
Av /Shutterstock.

Troposfæren er den delen av atmosfæren som ligger nærmest jordoverflaten, og det er vekten av atmosfæren som gir lufttrykket. Lufttrykket er høyest ved havoverflaten, og minsker når høyden over havet øker. Lufttrykk måles med et barometer, og det totale lufttrykket kan deles opp i de enkelte gassenes deltrykk, såkalt partialtrykk. For eksempel vil nitrogengassen og oksygengassen i luften ha ulike deltrykk.

Når barometertrykket faller med stigende høyde, synker partialtrykket av oksygen (PO2) tilsvarende, fordi andelen av oksygen i luft forblir konstant; luft inneholder i underkant av 21 prosent oksygen. Fallet i barometertrykk vil utsette kroppen for en tilstand som kalles hypobar hypoksi. Hypobar betyr undertrykk, og hypoksi betyr lite oksygen.

Eksempler på hypobare situasjoner: Partialtrykket av oksygen i 5500 meters høyde er omtrent halvparten av verdien ved havnivå. På toppen av Mount Everest, 8848 meter over havet, er partialtrykket av oksygen om lag en tredjedel av det ved havnivå.

Akklimatisering til høyde

Høydeakklimatisering er en serie fysiologiske justeringer i kroppen som kompenserer for reduksjonen i tilgjengelig oksygen. Akklimatisering er den beste strategien for å forebygge akutt fjellsyke (engelsk acute mountain sickness, AMS) og lar kroppen oppnå maksimal fysisk og kognitiv arbeidsevne for høyden den er akklimatisert til.

Det tar litt tid før disse fysiologiske justeringene begynner å virke. En gradvis eller trinnvis oppstigning med en hvilehøyde første natt på ikke mer enn 2400 meter over havet, og daglig begrensning på 300–600 høydemeter, er den anbefalte strategien for å sette i gang en god akklimatiseringsprosess.

Akklimatisering er høydespesifikk. Det vil si at full akklimatisering i én høyde gir kun delvis akklimatisering til en høyere høyde. Hvor lang tid det tar for en person å bli akklimatisert, er avhengig både av personens fysiologi og av hvor høyt man skal opp.

Det er vanlig å tape muskelmasse og muskelstyrke etter høydeopphold. Det skyldes antakelig hypoksi. I et miljø med lite oksygen er karbohydrater den foretrukne drivstoffkilden for kroppens metabolisme.

Hypoksisk ventilatorisk respons

Lavt oksygentrykk i omgivelsene (atmosfæren) vil senke oksygentrykket (PO2) i lungenes alveoler og derved også i arterieblodet. Dette stimulerer noen sanseceller (kjemoreseptorer) i arteriene og fører til økt pusting, noe som øker oksygentrykket i alveolene. Dette kalles en hypoksisk ventilatorisk respons. Denne effekten er til å begynne med ganske liten. Først flere dager etter ankomsten til en bestemt høyde over havet vil økningen i pustefrekvens være maksimal.

Årsaken til at dette tar tid, er at ved enhver økning i pustefrekvens i hvile vil det pustes ut mer karbondioksidgass enn det som produseres i kroppen. Dette fører til en heving av blodets og vevsvæskenes pH (alkalose). En slik alkalose demper pustefrekvensen. Det tar om lag fire til fem dager å få pH i vevsvæsken som omgir kjemoreseptorene i sentralnervesystemet tilbake til normalt nivå. Først da vil en se den fulle effekten av økt pustefrekvens som tilsvar på fallet i arteriell PO2. Ventilatorisk akklimatisering kan akselereres av legemidlet acetazolamid, som surgjør kroppen.

Mange detaljer av betydning for høydeakklimatisering er ennå ukjente, særlig de som har å gjøre med mekanismer inni celler, samt permeabilitetsforhold og ionepumper i cellemembranene.

Oksygentransport i blod

Økt pusting vil vanligvis gi et væsketap, da luften som pustes inn er kald og tørr, mens luften som pustes ut blir mettet med vanndamp. Vannet i utåndingsluften kommer fra luftens kontakt med slimhinnene i luftveiene. Dette væsketapet gir et redusert plasmavolum, og dette resulterer i at blodet blir mer konsentrert (hemokonsentrasjon). Hemokonsentrasjonen og den økte pustefrekvensen bidrar til å bedre oksygentilbudet til kroppen.

I tillegg fører opphold i store høyder hos de fleste til økt produksjon av røde blodceller og økt hemoglobinkonsentrasjon. Det skyldes at hormonet erytropoietin (EPO), som dannes i nyrene, stimuleres av fall i blodets oksygeninnhold (PO2). Dette hormonet påvirker beinmargen slik at det produseres flere røde blodceller. Det vil øke blodets kapasitet for oksygentransport. Det er dette utøvere innen utholdenhetsidretter ønsker å oppnå når man benytter seg av høydetrening. For å få effekt på prestasjoner tilbake i lavlandet, er det viktig å både være høyt nok og lenge nok. Vitenskapelige studier anbefaler 3–4 uker treningsopphold på mellom 2000–2500 meters høyde over havet.

Samtidig øker hemokonsentrasjon og økt antall røde blodceller risikoen for blodpropp og frostskader fordi blodet blir mer tyktflytende (viskøst).

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 finnes i pater José de Acostas bok fra 1586 om en reise i Andesfjellene mellom Lima og Cuzco, der det høyeste punktet ligger 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

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg