Jak wysokość wpływa na organizm i dlaczego wpływa na ludzi w różny sposób?
Co roku tysiące ludzi podróżuje do środowisk wysokogórskich w celach turystycznych, w poszukiwaniu przygód lub aby trenować i rywalizować w różnych dyscyplinach sportowych. Niestety, te podróże mogą zostać zmarnowane przez skutki ostrej choroby wysokościowej, a objawy różnią się w zależności od osoby. Aby zrozumieć, dlaczego ludzie są dotknięci w różny sposób, musimy przyjrzeć się, w jaki sposób wysokość wpływa na organizm.
Jak „wysokość” różni się od poziomu morza?
Powietrze składa się z różnych cząsteczek, przy czym azot (79,04%) i tlen (20,93%) stanowią większość każdego naszego oddechu. Ten skład powietrza pozostaje stały, niezależnie od tego, czy jesteśmy na poziomie morza, czy na wysokości.
Jednakże wraz z wysokością zmienia się „ciśnienie parcjalne” tlenu w tym powietrzu (ile cząsteczek tlenu znajduje się w danej objętości powietrza). Na poziomie morza ciśnienie parcjalne tlenu wynosi 159 mmHg, podczas gdy na wysokości 8 848 m n.p.m. (szczyt Mt Everest), ciśnienie parcjalne tlenu wynosi tylko 53 mmHg.
Na dużych wysokościach, cząsteczki tlenu są bardziej od siebie oddalone, ponieważ jest mniejsze ciśnienie, aby „wcisnąć” je razem. W praktyce oznacza to, że w tej samej objętości powietrza, którą wdychamy, znajduje się mniej cząsteczek tlenu. W badaniach naukowych jest to często określane jako „hipoksja”.
Co dzieje się w organizmie na dużych wysokościach?
W ciągu kilku sekund od ekspozycji na wysokość zwiększa się wentylacja, co oznacza, że zaczynamy próbować oddychać więcej, ponieważ organizm reaguje na mniejszą ilość tlenu w każdym oddechu i próbuje zwiększyć pobór tlenu. Pomimo tej reakcji, nadal jest mniej tlenu w całym układzie krwionośnym, co oznacza, że mniej tlenu dociera do mięśni. To oczywiście ograniczy wydajność ćwiczeń.
W ciągu pierwszych kilku godzin ekspozycji na wysokość, utrata wody również wzrasta, co może prowadzić do odwodnienia. Wysokość może również zwiększyć twój metabolizm, jednocześnie tłumiąc twój apetyt, co oznacza, że będziesz musiał jeść więcej niż masz ochotę, aby utrzymać neutralny bilans energetyczny.
Kiedy ludzie są wystawieni na działanie wysokości przez kilka dni lub tygodni, ich ciała zaczynają dostosowywać się (zwane „aklimatyzacją”) do środowiska o niskiej zawartości tlenu. Wzrost oddychania, który został zainicjowany w pierwszych kilku sekundach ekspozycji na wysokość, pozostaje, a poziom hemoglobiny (białka w naszej krwi, które przenosi tlen) wzrasta, wraz ze stosunkiem naczyń krwionośnych do masy mięśniowej.
Mimo tych przystosowań organizmu do kompensacji warunków hipoksyjnych, wydajność fizyczna zawsze będzie gorsza na wysokości niż w przypadku równoważnej aktywności na poziomie morza. Jedyny wyjątek stanowią bardzo krótkie i silne czynności, takie jak rzucanie lub uderzanie piłki, które mogą być wspomagane przez brak oporu powietrza.
Dlaczego tylko niektórzy ludzie cierpią na chorobę wysokościową?
Wielu ludzi, którzy wspinają się na umiarkowane lub duże wysokości, doświadcza skutków ostrej choroby wysokościowej. Objawy tej choroby zaczynają się zazwyczaj 6-48 godzin po rozpoczęciu ekspozycji na wysokość i obejmują ból głowy, mdłości, senność, zawroty głowy i zaburzenia snu.
Objawy te są bardziej powszechne u osób, które szybko wspinają się na wysokość powyżej 2500 m, dlatego wielu wędrowcom zaleca się powolną wspinaczkę, szczególnie jeśli nie byli wcześniej na wysokości.
Trudno jest przewidzieć, kto będzie miał negatywny wpływ na ekspozycję wysokościową. Nawet u elitarnych sportowców, wysoki poziom sprawności fizycznej nie chroni przed chorobą wysokościową.
Istnieją pewne dowody na to, że osoby, które doświadczają najcięższych objawów, mają niską odpowiedź oddechową na hipoksję. Tak więc, podobnie jak niektórzy ludzie nie są świetnymi śpiewakami lub piłkarzami, ciała niektórych ludzi są po prostu mniej zdolne do radzenia sobie z redukcją tlenu w ich systemach.
Istnieją również zaburzenia, które wpływają na zdolność krwi do przenoszenia tlenu, takie jak talasemia, które mogą zwiększać ryzyko wystąpienia objawów.
Najlepszym wskaźnikiem tego, kto może cierpieć na chorobę wysokościową, jest historia objawów występujących podczas wcześniejszego przebywania na wysokości.
Jak różnią się od siebie mieszkańcy wysoko położonych terenów?
Osoby zamieszkujące tereny wysoko położone są znane z tego, że mają większą zdolność do pracy fizycznej na wysokości. Na przykład Szerpowie, którzy zamieszkują górskie regiony Nepalu, są znani ze swoich umiejętności alpinistycznych.
Rodzice wysokościowi wykazują duże objętości płuc i większą wydajność transportu tlenu do tkanek, zarówno w spoczynku, jak i podczas ćwiczeń.
Choć trwają dyskusje, czy cechy te mają podłoże genetyczne, czy też są wynikiem ekspozycji na wysokość przez całe życie, zapewniają one tubylcom wysokogórskim wyraźną przewagę nad mieszkańcami nizin podczas aktywności w warunkach hipoksji.
Więc, o ile nie jesteś Szerpą, najlepiej jest wspinać się powoli, aby dać organizmowi więcej czasu na dostosowanie się do wyzwań środowiska hipoksyjnego.