Akklimatisation Auf Reise Druckabnahme mit der Höhe Hypobare ...
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Peter Schatzl peter.schatzl@sbg.ac.at<br />
Staatl. gepr. Berg- und Schiführer Geograph<br />
www.facebook.com/peter.schatzl<br />
lawinenkolloquium.at Mobil 0664 9146212<br />
higher<br />
9000<br />
8000<br />
7000<br />
ALTITUDE PRESSURE QUANTITY<br />
9500<br />
¼<br />
VOLUME<br />
BREATHS<br />
1 4x impossible<br />
6000<br />
5000<br />
5500<br />
½<br />
1 2x 2<br />
4000<br />
<strong>Auf</strong> <strong>Reise</strong><br />
Trekking<br />
Gruppe<br />
<strong>Akklimatisation</strong><br />
<strong>Höhe</strong>nkrankheit<br />
3000<br />
2000<br />
1000<br />
0<br />
0<br />
1<br />
ALTITUDE PRESSURE QUANTITY<br />
1 1 1<br />
VOLUME<br />
BREATHS<br />
<strong>Druckabnahme</strong> <strong>mit</strong> <strong>der</strong> <strong>Höhe</strong><br />
ICAO Standardatmosphäre<br />
[hPa]<br />
1000<br />
900<br />
800<br />
700<br />
600<br />
500<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
minus<br />
⅓<br />
minus<br />
½<br />
minus<br />
⅔<br />
p atm<br />
pO 2<br />
0<br />
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 [m]<br />
ICAO, 1964<br />
<strong>Hypobare</strong> Hypoxie<br />
Die Reaktion des menschlichen Organismus<br />
auf hypobare Hypoxie ist zeitabhängig.<br />
akut<br />
allmählich<br />
Plötzlicher Druckabfall im Flugzeug<br />
Rascher <strong>Auf</strong>stieg <strong>mit</strong> technischen Hilfs<strong>mit</strong>teln<br />
(Hubschrauber, Seilbahn, Bus)<br />
Ettappenweiser <strong>Auf</strong>stieg zu Fuß<br />
<strong>Höhe</strong>nstufen<br />
9000<br />
8000<br />
7000<br />
6000<br />
5000<br />
4000<br />
3000<br />
2000<br />
1000<br />
8850<br />
5500<br />
2500<br />
1500<br />
Extreme <strong>Höhe</strong>n<br />
<strong>Akklimatisation</strong> nicht mehr<br />
möglich, nur Kurzaufenthalt<br />
möglich.<br />
Große <strong>Höhe</strong>n<br />
Sofortanpassung reicht nicht<br />
aus, <strong>Akklimatisation</strong> ist<br />
erfor<strong>der</strong>lich.<br />
Mittlere <strong>Höhe</strong>n<br />
Sofortanpassung genügt.<br />
Todeszone<br />
7500<br />
Obergrenze 5800<br />
Basecamps 5300<br />
Dauersiedlungen<br />
3500<br />
Reizschwelle 1200<br />
Going higher with a group.<br />
9000<br />
8000<br />
7000<br />
6000<br />
5000<br />
4000<br />
3000<br />
2000<br />
1000<br />
Island Peak<br />
Kala Pattar<br />
Gorak Shep<br />
Lobuche<br />
Dingboche<br />
Tengboche<br />
Namche Bazar<br />
Lukla<br />
How they feel depends on...<br />
Altitude covered<br />
Speed of ascent<br />
Time for acclimatisation<br />
Indvidual preconditons<br />
fitness skills<br />
experience motivation<br />
age<br />
health<br />
recovery sleep<br />
food equipment<br />
0<br />
BERGHOLD & SCHAFFERT, 2009 und an<strong>der</strong>e<br />
0<br />
1
<strong>Höhe</strong>nregionen - <strong>Reise</strong>ziele<br />
Alaska Range<br />
Rocky<br />
Mountains<br />
Cordillera<br />
de los Andes<br />
Altiplano<br />
Atlas<br />
Alpen<br />
Ruwenzori<br />
Antarktis<br />
Kaukasus<br />
Äthiopisches<br />
Hochland<br />
Vukane<br />
Ostafrikas<br />
Karakorum<br />
Tien-Shan<br />
Tibetisches<br />
Hochplateau<br />
Himalaya<br />
<strong>Höhe</strong>nstufen<br />
9000<br />
8000<br />
7000<br />
6000<br />
5000<br />
4000<br />
3000<br />
2000<br />
1000<br />
0<br />
8850<br />
5500<br />
2500<br />
1500<br />
Extreme <strong>Höhe</strong>n<br />
Große <strong>Höhe</strong>n<br />
minus<br />
⅔<br />
minus<br />
½<br />
minus<br />
⅓<br />
Mittlere <strong>Höhe</strong>n<br />
%<br />
Sättigung<br />
Puls<br />
Max<br />
Ruhe<br />
0 2<br />
60 140 40<br />
120<br />
0 2<br />
75 160 30<br />
85<br />
0 2<br />
85 185 25<br />
65<br />
0 2<br />
100 200 15<br />
50<br />
<strong>Akklimatisation</strong><br />
Beginnt wenige Stunden<br />
nach Erreichen einer neuen <strong>Höhe</strong><br />
und dauert bis zu 14 Tage.<br />
Mehrere komplexe Mechanismen<br />
die gleichzeitig ablaufen.<br />
Atmung<br />
Lunge<br />
Herz<br />
Sauerstoff Kaskade<br />
Alveolen<br />
Blut<br />
CO 2<br />
O 2<br />
Lunge<br />
Herz<br />
Gewebe<br />
Körper<br />
0 50 100 150 200<br />
[hPa] Partialdruck<br />
Körper<br />
Bronchiolen<br />
Querschnitt<br />
CO 2<br />
O 2<br />
✂<br />
Luft<br />
Blut O 2 ↑<br />
Lungenbläschen<br />
(Alveolen)<br />
Blut CO 2 ↑<br />
sehr dünne Alveolarwand<br />
Blutgefäße <strong>mit</strong> Erythrozyten<br />
luftgefüllter Alveolarraum<br />
LEONHARD, 1991<br />
Bronchien<br />
+<br />
Atemzüge<br />
Gasaustausch<br />
in<br />
Alveolen<br />
<strong>Akklimatisation</strong> =<br />
Hyperventilation<br />
Vertiefung und Beschleunigung <strong>der</strong> Atmung. Bessere Belüftung <strong>der</strong> Lunge.<br />
Vermehrtes Abatmen von CO 2 , dadurch mehr O 2 <strong>Auf</strong>nahme.<br />
Lungen-Kreislauf Verän<strong>der</strong>ungen<br />
Wi<strong>der</strong>standserhöhung <strong>der</strong> Lungengefäße dadurch bessere Durchblutung<br />
<strong>der</strong> Lunge. Aber auch erhöhter Druck in den Lungenarterien (PAP).<br />
Herz-Kreislauf Verän<strong>der</strong>ungen<br />
O 2 Umverteilung zugunsten Gehirn u.a. Anstieg von Puls und Herzminutenvolumen<br />
und so<strong>mit</strong> des O 2 Transports. Vermehrung <strong>der</strong> roten Blutkörperchen.<br />
pH Wert Verän<strong>der</strong>ungen<br />
Säureverlust des Körpers durch CO 2 Abatmen. Ausgleich durch das<br />
Ausscheiden eines weniger sauren Urins.<br />
Zelluläre Verän<strong>der</strong>ungen<br />
Ökonomisierung in den Zellen, Zunahme <strong>der</strong> Energieausschöpfung.<br />
Lunge<br />
Lunge<br />
Herz<br />
Nieren<br />
Körper<br />
2
<strong>Akklimatisation</strong> =<br />
Hyperventilation<br />
Hypoxic Ventilatory Response<br />
HVR wird erhöht durch<br />
HVR wird vermin<strong>der</strong>t durch<br />
Keinen Einfluss auf HVR haben<br />
BERGHOLD & SCHAFFERT, 2009<br />
• Akute <strong>Höhe</strong>nexposition<br />
• Stimulantien (zB Coffein)<br />
• Progesteron<br />
• Sedativa, Hypnotika, Opioide<br />
• Codein, Antihistaminika<br />
• Alkohol<br />
• Trainingszustand<br />
• Geschlecht<br />
• Alter<br />
Periodische Schlafatmung<br />
Kommt auch bei Gesunden in großer <strong>Höhe</strong> vor;<br />
Vor allem in den ersten Nächten nach Ankunft;<br />
Je höher umso häufiger.<br />
• Gehäufte <strong>Auf</strong>wachphasen<br />
(Arousals)<br />
• Kurzatmigkeit<br />
• Subjektiver Eindruck<br />
verkürzter Schlafphasen<br />
• Von tiefen zu leichten<br />
Schlafphasen<br />
• Vermin<strong>der</strong>ung des REM<br />
Anteils<br />
94<br />
92<br />
DOMEJ et al, 2010<br />
98 98 97 98 99 99 99 98 98 98<br />
Normale Atmung<br />
90 87<br />
95 94<br />
92<br />
88<br />
Cheyne-Stokes Atmung<br />
96 93<br />
<strong>Akklimatisation</strong> =<br />
Vermehrung <strong>der</strong> Erythrozyten<br />
Je mehr Sauerstoffträger, umso mehr O 2 Transport.<br />
Aber Blutbildung dauert Tage bis Wochen; wird über das<br />
Hormon Erythropoetin (Epo) gesteuert.<br />
Für die kurzfristige <strong>Akklimatisation</strong> daher nicht von Bedeutung.<br />
Zunahme <strong>der</strong> Anzahl <strong>der</strong> roten Blutkörperchen und gleichzeitig<br />
vermehrter Flüssigkeitsverlust erhöhen das Risiko für die<br />
Bildung von Blutgerinnseln (Thrombosen, Embolien).<br />
BERGHOLD, 1987<br />
Abnahme <strong>der</strong> Leistungsfähigkeit<br />
Sauerstoff für die Energiebereitstellung<br />
im Körper,<br />
durch Verbrennung von<br />
Zucker, Fett und Eisweiß.<br />
Weniger Sauerstoff →<br />
weniger Energie →<br />
reduzierte Leistungsfähigkeit.<br />
Bis zur Schwellenhöhe<br />
(2500m) vermin<strong>der</strong>t sich<br />
die VO 2 max nur um 5%.<br />
Ab <strong>der</strong> Schwellenhöhe<br />
vermin<strong>der</strong>t sich die<br />
VO 2 max um 10% pro<br />
[%] Maximale Sauerstoffaufnahme (VO 2<br />
max)<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
- 20%<br />
- 40%<br />
- 60%<br />
1000Hm. 0 2000 4000 6000 8000 [m]<br />
<strong>Höhe</strong><br />
<strong>Akklimatisation</strong> + Ausdauer<br />
A u s d a u e r<br />
gut<br />
schlecht<br />
schlecht<br />
4<br />
1<br />
3<br />
• generell überfor<strong>der</strong>t<br />
2<br />
• gesundheitliche Probleme<br />
wahrscheinlich<br />
schlecht<br />
gut<br />
gut<br />
A k k l i m a t i s a t i o n<br />
RICHALET, 1988; SCHATZL, 2004<br />
gut<br />
schlecht<br />
• optimale Voraussetzungen<br />
• Sicherheitsrisiko, wenn<br />
Tempo bestimmend<br />
• werden eher höhenkrank,<br />
wenn anfangs zu schnell<br />
• bei guter <strong>Höhe</strong>ntaktik gute<br />
Leistungsreserven<br />
• werden kaum höhenkrank<br />
• konditionell schwach,<br />
fehlen<strong>der</strong> Sicherheitsfaktor<br />
Nicht zu schnell höher steigen<br />
Allmählicher <strong>Auf</strong>stieg zu Fuß<br />
<strong>Auf</strong>stiegsetappen<br />
3
Entscheidend ist die Schlafhöhe<br />
Überanstrengungen vermeiden<br />
Schlafqualität<br />
Leicht erhöhter Oberkörper<br />
Zeit lassen<br />
Abends noch gemütlich etwas<br />
höher steigen<br />
Flexibel bei Entscheidungen<br />
Gruppenklima<br />
Über das Lager hinaus<br />
Wie geht es mir heute?<br />
Laufen<strong>der</strong> Erfahrungsaustausch<br />
Frühzeitig Probleme erkennen<br />
Gesund bleiben<br />
Viel Trinken<br />
Kein weiterer <strong>Auf</strong>stieg <strong>mit</strong><br />
Krankheitssymptomen<br />
4
AMS Symptome erkennen<br />
Kopfschmerzen<br />
Plötzlicher Leistungsabfall<br />
Gang- und Stehunsicherheit<br />
Bei schweren Formen von AMS<br />
sofort handeln<br />
Abstieg / Abtransport<br />
Acclimatisation<br />
increased breathing<br />
more oxygen uptake<br />
pulmonary changes<br />
increased circulation<br />
more oxygen transport<br />
metabolic changes<br />
cellular economizing<br />
more oxygen utilization<br />
Signs of good<br />
acclimatisation<br />
count breaths<br />
count pulse<br />
O 2 measure oxygen sat<br />
good fitness<br />
increased pee<br />
good appetite<br />
good sleep<br />
<strong>Höhe</strong> [km]<br />
6<br />
600<br />
5<br />
700<br />
450<br />
4<br />
350<br />
900<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
Namche<br />
Namche<br />
Tengboche<br />
Dingboche<br />
Dingboche<br />
1 2 3 4 5 6<br />
Dughla<br />
Lobuche<br />
Gorak Shep<br />
7 8 9<br />
Zeit [Tage]<br />
= Fehlanpassung<br />
Je schneller <strong>der</strong> <strong>Auf</strong>stieg und<br />
je größer <strong>der</strong> <strong>Höhe</strong>nunterschied<br />
desto weniger Zeit bleibt dem<br />
Körper um sich anzupassen.<br />
Reichen die <strong>Akklimatisation</strong>svorgänge<br />
nicht aus, um den<br />
Körper vor den Folgen des<br />
Sauerstoffmangels zu schützen,<br />
kommt es neben Erschöpfung<br />
und erhöhter Unfallgefahr<br />
vor allem zur <strong>Höhe</strong>nkrankheit.<br />
<strong>Höhe</strong>nkrankheit<br />
AMS<br />
<strong>Höhe</strong>nkrankheit<br />
Acute Mountain Sickness<br />
Leitsymptome erkennen…<br />
AMS<br />
Leitsymptom:<br />
Kopfschmerz<br />
HACE<br />
<strong>Höhe</strong>nhirnödem<br />
High Altitude Cerebral Edema<br />
+<br />
HAPE<br />
<strong>Höhe</strong>nlungenödem<br />
High Altitude Pulmonary Edema<br />
HACE<br />
Leitsymptom:<br />
Gang- und Stehunsicherheit<br />
+<br />
HAPE<br />
Leitsymptom:<br />
plötzlicher Leistungsverlust<br />
5
<strong>Höhe</strong>nkrankheit<br />
Acute Mountain Sickness<br />
AMS<br />
Leitsymptom:<br />
Kopfschmerz<br />
AMS<br />
<strong>Höhe</strong>nkrankheit<br />
Acute Mountain Sickness<br />
HACE<br />
<strong>Höhe</strong>nhirnödem<br />
High Altitude Cerebral Edema<br />
Appetitlosigkeit → Übelkeit → Erbrechen<br />
Müdigkeit → Schwäche → Lethargie<br />
Schlafstörungen → Schlaflosigkeit<br />
Schwindel → Gleichgewichtsstörungen<br />
Häufige nächtliche Apnoephasen<br />
Periphere Ödeme<br />
+<br />
HAPE<br />
<strong>Höhe</strong>nlungenödem<br />
High Altitude Pulmonary Edema<br />
Morbidität<br />
Schweiz 2850m, 9%<br />
Schweiz 3050m, 13%<br />
Schweiz 3650m, 34%<br />
Nepal 4250, 43%<br />
Tibet 4550m, 38%<br />
<strong>Höhe</strong>nhirnödem<br />
High Altitude Cerebral Edema<br />
HACE<br />
Leitsymptom:<br />
AMS<br />
<strong>Höhe</strong>nkrankheit<br />
Acute Mountain Sickness<br />
HACE<br />
<strong>Höhe</strong>nhirnödem<br />
High Altitude Cerebral Edema<br />
Gehstörungen → Gangunfähigkeit<br />
Stärkste Kopfschmerzen<br />
Übelkeit → ständiges Erbrechen<br />
Lichtscheue, Sehstörungen, Augenzittern<br />
Verwirrtheit → Halluzinationen<br />
Vernunftwidriges Handeln<br />
Benommenheit → Bewusstlosigkeit<br />
+<br />
HAPE<br />
<strong>Höhe</strong>nlungenödem<br />
High Altitude Pulmonary Edema<br />
Gang- und Stehunsicherheit<br />
Morbidität<br />
HAPE 0,7%<br />
HACE 0,3%<br />
Mortalität<br />
HAPE 24%<br />
HACE 40%<br />
Entstehung eines HACE<br />
Schädelknochen<br />
+<br />
Gehirn<br />
Axialschnitt<br />
Übermäßiger Anstieg<br />
des cerebralen Blutflusses und<br />
Druckanstieg in den Hirnkapillaren.<br />
Durchlässigkeit <strong>der</strong> Hirnkapillaren<br />
(Blut-Hirn-Schranke) erhöht und<br />
Austritt von Flüssigkeit ins Hirngewebe.<br />
Stoffwechselstörung und Schwellung <strong>der</strong><br />
Hirnzellen sowie Entzündungsreaktion!<br />
Anstieg des Druckes im Schädelinneren →<br />
Im Schädel ist nur wenig Platz zur Ausdehnung des Gehirns.<br />
✂<br />
<strong>Höhe</strong>nlungenödem<br />
High Altitude Pulmonary Edema<br />
HAPE<br />
Leitsymptom:<br />
AMS<br />
<strong>Höhe</strong>nkrankheit<br />
Acute Mountain Sickness<br />
HACE<br />
<strong>Höhe</strong>nhirnödem<br />
High Altitude Cerebral Edema<br />
plötzlicher Leistungsabfall<br />
Atemnot unter Belastung → in Ruhe<br />
Atemnot im Liegen<br />
Husten, Beklemmungsgefühl in <strong>der</strong> Brust<br />
Blaufärbung (Lippen, Fingernägel)<br />
Husten <strong>mit</strong> blutig-schaumigen Auswurf<br />
Atemrasseln<br />
Fieber<br />
+<br />
HAPE<br />
<strong>Höhe</strong>nlungenödem<br />
High Altitude Pulmonary Edema<br />
Morbidität<br />
HAPE 0,7%<br />
HACE 0,3%<br />
Mortalität<br />
HAPE 24%<br />
HACE 40%<br />
Lungenbläschen<br />
Querschnitt<br />
Entstehung eines HAPE<br />
✂<br />
+<br />
Therapie<br />
Die Ursache ausschalten.<br />
<strong>Höhe</strong> reduzieren.<br />
AMS<br />
<strong>Höhe</strong>nkrankheit<br />
Acute Mountain Sickness<br />
HACE<br />
<strong>Höhe</strong>nhirnödem<br />
High Altitude Cerebral Edema<br />
+<br />
HAPE<br />
<strong>Höhe</strong>nlungenödem<br />
High Altitude Pulmonary Edema<br />
CO 2<br />
O 2<br />
Luft<br />
Blut O 2 ↑<br />
Blut CO 2 ↑<br />
Wand zwischen Blutgefäßen und<br />
Alveolarraum wird beschädigt.<br />
Austritt von Flüssigkeit<br />
und Blutzellen.<br />
Eingeschränkter Gasaustausch<br />
sowie Entzündungsreaktion!<br />
Übermäßiger<br />
nicht kompensierter<br />
Druckanstieg in den<br />
Lungenarterien.<br />
Ruhe - Abstieg - Abtransport<br />
bei mil<strong>der</strong> Form<br />
Ruhetag einlegen<br />
Keine unnötigen Anstrengungen<br />
bewusste Hyperventilation<br />
kein Alkohol<br />
keine Schlaf<strong>mit</strong>tel<br />
bei schwerer Form<br />
sofortiger Abstieg<br />
sofern selbstständig möglich<br />
sonst Abtransport<br />
<strong>mit</strong> erhöhtem Oberkörper<br />
Kälteschutz / Wärme<br />
6
What to do in emergency<br />
If you can‘t go down fast enough.<br />
For a temporary improvement only.<br />
Sauerstoff<br />
Wenoll<br />
Oxygen - Drugs - Hyperbaric<br />
After that descent!<br />
dichte Maske<br />
Weiche<br />
Sauerstoffflasche<br />
Filter<br />
Rückatembeutel<br />
Überdrucksack<br />
820hPa<br />
Simulierte<br />
<strong>Höhe</strong><br />
"im Sack"<br />
1500m<br />
+220hPa zusätzlichen Druck<br />
600hPa<br />
Aktuelle<br />
<strong>Höhe</strong><br />
"Draußen"<br />
4000m<br />
Patient<br />
IN<br />
Beobachter<br />
OUT<br />
DE L'AIR DANS VOS IDÉES<br />
Pumper<br />
Dexamethason<br />
Das <strong>mit</strong> Abstand wichtigste<br />
lebensrettende Medikament<br />
in <strong>der</strong> <strong>Höhe</strong>nmedizin.<br />
Es stabilisiert die Gefäßwände<br />
und verringert<br />
bzw. reduziert dadurch<br />
die Ödembildung.<br />
Anwendung bei HACE:<br />
Initial 8 mg o<strong>der</strong> höher,<br />
dann alle 6 Stunden<br />
4 mg Dexamethason<br />
in Tablettenform.<br />
<strong>Höhe</strong>nkrankheit<br />
Notfallmedikamente<br />
Nifedipin<br />
Es ist ein Blutdrucksenker,<br />
<strong>der</strong> auch den pulmonal-arteriellen Druck<br />
verringert. Verbesserung <strong>der</strong> Sauerstoffsättigung<br />
und Rückbildung <strong>der</strong> Ödeme.<br />
Anwendung bei HAPE:<br />
Sofort und dann bei Bedarf alle 6 Stunden<br />
1 Tablette Nifedipin retard 20 mg.<br />
BERGHOLD & SCHAFFERT, 2009<br />
Common Health Problems<br />
related to Altitude<br />
Respiratory infections<br />
Cold, Sore throat, Cough, Siusitis, Bronchitis<br />
Digestive disor<strong>der</strong>s<br />
Diarrhoe, Winds, Obstruction<br />
High Altitude Syndromes<br />
Water retention, AMS, HAPE, HACE<br />
Cold injury<br />
Frost Bite, Hypothermia<br />
Sun injury<br />
Sunburn, Eyeburn<br />
Periphere Unterhautödeme<br />
Harmlos, aber Warnzeichen!<br />
High Altitude<br />
Localised Edema<br />
Schatzl<br />
• bei Frauen<br />
doppelt so häufig.<br />
• bei potentiellen AMS-<br />
Patienten häufiger als<br />
bei Beschwerdefreien.<br />
Augenli<strong>der</strong><br />
Wangen<br />
Hände<br />
Vorfüße<br />
Knöchelregion<br />
7
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