Podyplomie

Wpływ przebywania na dużych wysokościach

Piotr Boros

Wstęp

Przebywanie na dużej wysokości n.p.m. wiąże się z ekspozycją na naturalne, ale niezwykle niekorzystne warunki klimatyczne: zmniejszoną zawartość tlenu, niską temperaturę otoczenia, silny wiatr, intensywne promieniowanie słoneczne. Mniejsza dostępność tlenu wymaga adaptacji organizmu. Niewłaściwa adaptacja może spowodować wystąpienie objawów chorobowych.

Warunki panujące na dużych wysokościach

Zmiana wysokości wiąże się ze spadkiem ciśnienia atmosferycznego. Tym samym, zgodnie z równaniem Clapeyrona, zmniejsza się ciśnienie parcjalne tlenu (mimo że nie zmienia się jego procentowa zawartość we wdychanym powietrzu):

p × V = n × R × T

gdzie: p – ciśnienie, V – objętość, n – ilość gazu w molach, T – temperatura (bezwzględna), R – uniwersalna stała gazowa.

Ze wzrostem wysokości istotnie zmniejsza się więc podaż tlenu. Nawet lot w klimatyzowanej kabinie samolotu pasażerskiego wiąże się z ok. 25% redukcją PO2 w powietrzu (ryc. 1). O ile dla osób zdrowych nie stanowi to większego problemu, to u osób z przewlekłym upośledzeniem czynności płuc jest czynnikiem ryzyka zaostrzenia choroby. Pobyt w najwyżej położonych osiedlach ludzkich może się wiązać ze zmniejszeniem podaży tlenu nawet o połowę (tab. 1)

Podział stref wysokości nad poziomem morza

Arbitralny podział stref wysokości n.p.m. i odpowiadających im zaburzeń podano w tabeli 2. Według danych WHO z 1995 r., tereny położone >2500 m n.p.m. zamieszkuje na świecie stale ok. 140 mln ludzi. Niektóre kopalnie znajdują się nawet na 6000 m n.p.m.

Wpływ wysokości na organizm człowieka

Tlen ze względu na charakter większości procesów biochemicznych jest niezbędny do prawidłowego metabolizmu. Fizjologiczne skutki niedoboru tlenu są wielorakie, ale na pierwszy plan wysuwają się:

  • ograniczenia wydolności fizycznej
  • zaburzenia sprawności umysłowej
  • zaburzenia snu.

Ograniczenie wydolności fizycznej

Przyczyną ograniczenia wydolności fizycznej jest zmniejszone na dużej wysokości maksymalne pochłanianie tlenu. Dla przykładu, na wysokości 3000 m (poziom tras narciarskich na lodowcach) maksymalna konsumpcja tlenu wynosi ok. 85% tej z poziomu morza, na wysokości 5000 m już tylko 60%, a na szczycie Mount Everestu zaledwie 20%. Zjawisko to tłumaczone jest zmniejszeniem zawartości tlenu w mitochondriach komórek, choć niektórzy autorzy sugerują możliwość hamowania centralnego sterowanego z poziomu OUN. Badania himalaistów wskazują także, że reakcja organizmu na spadek dostępności tlenu na dużych wysokościach może być w pewnym stopniu uwarunkowana genetycznie.