Magassági betegség

Tériszony hatásai, működése
Ez a közzétett változat, ellenőrizve: 2024. július 10.

A nagy tengerszint feletti magasság jelentős hatást gyakorol az emberi szervezetre. Már 2100 méterrel a tengerszint felett elkezd csökkenni a vér oxigénnel való telítettsége.[1][2] Ehhez az állapothoz az emberi szervezet rövid és hosszú távon képes alkalmazkodni: magasabb területeken emelt légzésszámra, szaporább szívműködésre és az erek kitágulására van szükség. Hosszabb távon a magaslati élőhelyeken élő emberek szervezete megváltozik, vérük több oxigént képes szállítani. Azonban egy adott magasság felett – ezt általában 8000 méter körül adják meg – a levegőben levő oxigén parciális nyomása annyira lecsökken, hogy az emberi szervezet elérkezik alkalmazkodóképessége határához.

Hegymászók a Mount Rainieren

A tengerszint feletti magasság hatásai

szerkesztés

Az emberi test legjobban a tengerszinten működik, ahol a légnyomás 101325 Pa vagy 1013,25 millibar (vagyis 1 atmoszféra). A tengerszinten a levegő oxigéntartalma (O2) 20,9%, így az oxigén parciális nyomása kb. 21 kPa. Az egészséges emberi testben ez a nyomás elegendő, hogy a vérben található vastartalmú oxigéntranszport molekula, a hemoglobin reverzibilisen megkösse és a tüdőtől a test többi részébe szállítsa.[3] A tengerszint feletti magasság növekedésével a légköri nyomás a magassággal exponenciális arányban csökken. A levegő ritkábbá válik, tehát ugyanolyan térfogatú levegőben lévő gázok mennyisége kisebb. Az oxigén nyomása is – a levegőt alkotó többi gázhoz hasonlóan – a magassággal exponenciálisan csökken. Mindeközben az O2 százalékos aránya változatlanul 21% körüli értéken marad (ez mintegy 100 km tengerszint feletti magasságig igaz). Ugyanolyan térfogatú magaslati levegőben tehát kevesebb és kisebb nyomású oxigén van.[4] Összehasonlításul ez a nyomás 5000 méter tengerszint feletti magasságban, a Mount Everesten létrehozott alaptábor magasságán már csak fele a tengerszinten mért nyomásnak, míg a Mount Everest csúcsán már csak harmada.[5] Amikor az oxigén parciális nyomása lecsökken, a megfelelő oxigénellátás érdekében a szervezet megpróbál alkalmazkodni:[6] szaporább lesz a légzés (hogy több levegő és oxigén jusson el a tüdőkbe), felgyorsul a szívműködés (hogy az oxigénnel kevésbé telített vért gyorsabban áramoltassa a tüdők és a test többi része között), kitágulnak az erek (szintén a megnövekedett véráramlás következtében).

Az emberek kb. negyede 2500 méter feletti magasságon különféle tüneteket vehet észre magán a magassághoz történő alkalmazkodás következtében: a legenyhébb tünet a fejfájás, szédülés, gyengeség lehet. Súlyosabb esetben felléphet légszomj, aluszékonyság és az ítélőképesség elvesztése. Az erek kitágulását, a fokozott szívműködést keringési zavar követheti, ami súlyos esetben tüdővizenyőhöz, az agynyomás-fokozódáshoz vezethet. Az idegrendszeri problémák szövődménye szélsőséges esetben az eszméletvesztés, a kóma és a halál.

Az orvostudomány három magaslati régiót különböztet meg, amik az eltérő oxigénkoncentráció miatt más-más hatással vannak és más-más kezelést igényelnek:[7]

  • nagy magasság – 1500–3500 m között
  • nagyon nagy magasság – 3500–5500 m között
  • extrém magasság – 5500 m felett

Mindhárom magaslati régióban való utazás, tartózkodás egészségügyi problémákat, a magaslati betegség tüneteit eredményezheti, a fejfájástól a magaslati tüdővizenyőig (high altitude pulmonary edema, HAPE) és agyödémáig (high altitude cerebral edema, HACE). Minél nagyobb a tengerszint feletti magasság, annál nagyobb a súlyos szövődmények kialakulásának veszélye.[8]

Az emberi szervezet alkalmazkodóképességét jelzi, hogy a Mount Everesten 5950 m magasságban (475 millibar légköri nyomáson) két évig éltek hegymászók, de feltehetően ez lehet a hosszútávú alkalmazkodás felső határa.[9] Ennél magasabban, 7500 m felett (383 millibar nyomás alatt), az alvás nehéz, az étel megemésztése szinte lehetetlen, és a tüdő- vagy agyödéma veszélye fokozottan nő.[8][10][11]

Halálzóna

szerkesztés
 
A Mount Everest csúcsa

A hegymászók körében „halálzónának” nevezett magasságban az oxigén nyomása annyira lecsökken, hogy az emberi test nem képes működni. A zóna legalacsonyabb pontját általában 8000 m-re (356 millibar légköri nyomás) teszik.[12] A magashegyi hegymászók körében bekövetkezett halálesetek nagy részét a halálzónában fellépő tünetek okozzák, vagy közvetlenül (a szervezet nem képes tovább működni) vagy közvetve (a stressz miatt rossz döntéseket hoznak vagy a fizikai gyengeség, rosszullét miatt baleseteket szenvednek). A halálzónához az emberi szervezet mai ismeretek szerint nem képes alkalmazkodni: a test gyorsabban éli fel oxigéntartalékait, mint ahogyan azt a levegőből pótolni tudja. Huzamosabb tartózkodás a halálzónában kiegészítő oxigénforrás nélkül, a szervezet működésének zavaraihoz, eszméletvesztéshez és végül halálhoz vezet.[13][14][15]

A halálzóna kifejezést egy svájci orvos, Edouard Wyss-Dunant használta 1952-ben megjelent The Mountain World című művében.[16]

A magassághoz való hozzászokás

szerkesztés

Az emberi test közép-hosszú idő alatt alkalmazkodni tud a nagy magassághoz. A rövid távú akklimatizálódást a vér oxigénszintjének csökkenésére érzékeny karotisztestek jelzésére bekövetkező légzésszám-emelkedés, a hiperventiláció oldja meg. A hiperventiláció azonban a légúti alkalózis káros hatását is okozza, gátolva a légzőközpont légzésszámának szükséges mértékű emelkedését. Ennek képtelenségét okozhatja a karotisztestek nem megfelelő válaszreakciója, esetleg tüdő- vagy vesebetegség.[2][17] Ezenkívül nagy magasságban a pulzusszám növekedésével a perctérfogat kissé csökken; és a nem alapvető testfunkciók hátterbe szorulnak, az emésztés hatékonysága csökken (mivel a szervezet elnyomja az emésztőrendszert a szív–tüdő-tartalékok növelése érdekében).[18] A teljes akklimatizációhoz napok vagy akár hetek is szükségesek. A szervezet fokozatosan kompenzálja a légúti alkalózist a hidrogén-karbonátok vesén keresztül történő kiválasztásával, lehetővé téve a megfelelő légzést, hogy oxigént biztosítson az alkalózis kockázata nélkül. Körülbelül négy napig tart bármely magasságban. Az acetazolamid ezt a hatást még jelentősen fokozza.[17]

Végül a szervezet alacsonyabb tejsavtermelést mutat (mivel a glükóz csökkent lebontása csökkenti a képződött laktát mennyiségét), csökken a vérplazma térfogata, nő a hematokritérték (policitémia), megnövekedik vörösvérsejt-tömeg, a kapillárisok magasabb koncentrációja a vázizom szövetekben, megnövekedett mioglobin, megnövekedett mitokondrium, megnövekedett aerob enzimkoncentráció, a 2,3-biszfoszfoglicerát növekedése, hipoxiás pulmonalis érszűkület és jobbkamrai hipertrófia.

A nagy magassághoz való teljes hematológiai alkalmazkodás akkor érhető el, amikor a vörösvértestek számbeli növekedése elér egy platót és megáll. Ezt követően az alany az extrém magasság 5500 méter alatt képes úgy végezni tevékenységeit, mintha tengerszinten lenne. A teljes hematológiai adaptáció hosszát a kilométerben mért magasság 11,4 nappal való megszorzásával közelíthetjük meg. Például a 4000 méteres magassághoz való alkalmazkodás körülbelül 46 napot igényel.[19] Az alkalmazkodási idő semmilyen meghosszabbítása nem teszi lehetővé emberek számára, hogy tartósan 5950 m felett éljenek.

  1. Magassági betegség vagy „hegyi betegség”. Országos Epidemiológiai Központ. [2014. február 22-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2011. április 4.)
  2. a b Human Adaptation to High Terrestrial Altitude, Medical Aspects of Harsh Environments [archivált változat] (2002). Hozzáférés ideje: 2009. január 5. [archiválás ideje: 2009. január 11.] 
  3. Hypoxia, Oxygen, and Pulse Oximetry (PDF). FlightState Pulse Oximeter. [2006. november 14-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2006. december 29.)
  4. Légnyomás | Ember a természetben - 5. osztály | Sulinet Tudásbázis. tudasbazis.sulinet.hu. (Hozzáférés: 2017. október 13.)
  5. Introduction to the Atmosphere. PhysicalGeography.net. (Hozzáférés: 2006. december 29.)
  6. (2004) „Altitude Acclimatization Guide.”. US Army Research Inst. of Environmental Medicine Thermal and Mountain Medicine Division Technical Report (USARIEM). [2009. április 23-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2009. március 5.) 
  7. Non-Physician Altitude Tutorial. International Society for Mountain Medicine. [2011. június 6-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2005. december 22.)
  8. a b Medical Problems in High Mountain Environments. A Handbook for Medical OfficersUSARIEM-TN94-2, Kiadó: US Army Research Inst. of Environmental Medicine Thermal and Mountain Medicine Division Technical Report. [2009. április 23-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2009. március 5.) 
  9. West, JB (2002). „Highest permanent human habitation”. High Altitude Medical Biology 3 (4), 401–407. o. DOI:10.1089/15270290260512882. PMID 12631426. 
  10. Rose MS, Houston CS, Fulco CS, Coates G, Sutton JR, Cymerman A (1988. december 1.). „Operation Everest. II: Nutrition and body composition”. J. Appl. Physiol. 65 (6), 2545–51. o. PMID 3215854. (Hozzáférés: 2009. március 5.) [halott link]
  11. Kayser B (1992. október 1.). „Nutrition and high altitude exposure”. Int J Sports Med 13 Suppl 1, S129–32. o. DOI:10.1055/s-2007-1024616. PMID 1483750. 
  12. Everest:The Death Zone. Nova. PBS, 1998. február 24.
  13. Darack, Ed. Wild winds: adventures in the highest Andes, 153. o. (2002) [halott link]
  14. Huey, Raymond B., Xavier Eguskitza (2001. július 2.). „Limits to human performance: elevated risks on high mountains”. J. Experimental Biology 204 (18), 3115–3119. o. PMID 11581324. 
  15. Grocott, Michael P.W., Daniel S. Martin, Denny Z.H. Levett, Roger McMorrow, Jeremy Windsor, Hugh E. Montgomery (2009). „Arterial Blood Gases and Oxygen Content in Climbers on Mount Everest”. N Engl J Med 360 (2), 140–149. o. DOI:10.1056/NEJMoa0801581. PMID 19129527. [halott link]
  16. Schott, Ben. „Death Zone”, New York Times , 2010. január 9. 
  17. a b Altitude Illness – Cerebral Syndromes. eMedicine Specialties > Emergency Medicine > Environmental, 2008. április 16.
  18. Westerterp, Klaas (2001. június 1.). „Energy and Water Balance at High Altitude”. News in Physiological Sciences 16 (3), 134–137. o. [2006. október 7-i dátummal az eredetiből archiválva]. PMID 11443234. 
  19. Zubieta-Calleja, G., Paulev, P-E, Zubieta-Calleja, L. Zubieta-Castillo, G. (2007). „Magasság-adaptáció hematokrit változáson keresztül”. Journal of Physiology and Pharmacology 58, 811–818. o. 

További információk

szerkesztés
  • IPPA, High Altitude Pathology Institute.

Kapcsolódó szócikkek

szerkesztés