Auswirkungen der Höhe auf den Menschen 4.1 Reaktion des ...

Peter Schatzl, 2001, Geographische Aspekte des Höhenbergsteigens
der wichtigste Faktor der Atemregulation. Ein Abfall des pH-Wertes (Azidose), bedingt durch
einen Anstieg des arteriellen Drucks des CO2, wirkt auf die Atmung stimulierend bzw. auf die
cerebralen Blutgefäße erweiternd - und umgekehrt. Durch die vermehrte Abatmung des CO2
kommt es nun aber zu einer respiratorischen Alkalose (das Puffersystem CO2 + H20
- +
HCO3 + H ist eingeschränkt), was zu einer Reduktion des Atemantriebes durch die
zentralen Rezeptoren führt. Die beiden Atemregelmechanismen wirken also zunächst
gegensätzlich. Im Laufe der Zeit stellt die Niere das Gleichgewicht im Säure-Basenhaushalt
durch das Ausscheiden eines weniger sauren Urins wieder her (kompensatorische
Bikarbonat-Diurese), und die zentralen Rezeptoren stellen sich auf einen niedrigeren
arteriellen Druck des CO2 ein, um die Atemantwort auf Impuls der peripheren Rezeptoren
nicht mehr zu hemmen. Eine dauerhafte Hyperventilation als der wichtigste Vorgang der
Anpassung ist nun möglich.
Eine Verbesserung der O2-Diffusion in den Lungenbläschen ist nicht möglich. Die Lunge ist
sozusagen das statische, nicht trainierbare bzw. positiv veränderbare Kettenglied im
Atmungssystem (BERGHOLD u. SCHAFFERT, 1999, S. 17).
Steigerung der Sauerstofftransportfähigkeit
durch Kreislaufsteigerung und Veränderungen im Blut
Akute Höhenexposition führt zu Kreislaufsteigerung durch Zunahme der
Sympathikusaktivität mit Erhöhung des Katecholaminspiegels (Adrenalin, Noradrenalin) im
Blut. Die Herzfrequenz, das Herzminutenvolumen [=die vom Herzen pro Minute gepumpte
Blutmenge, HMV] und der Blutdruck sind in Ruhe und bei körperlicher Belastung erhöht.
HASIBEDER et al. (1990, S. 16) beschreiben keine Veränderung in den Maximalwerten der
Herzfrequenz und des HMV im Vergleich zu Tallagen, daß diese aber bereits bei einer
geringen Belastungsstufe erreicht werden. Die Ursache dafür liegt in der Reduktion der
maximalen Sauerstoffaufnahme (VO2max, siehe unten). In extremen Höhen konvergieren
Ruhe- und maximale Herzfrequenz, wenn die Grenzen der Akklimatisationsfähigkeit
überschritten sind, während sich als Zeichen vollständiger Akklimatisation (in
Höhenbereichen wo das noch möglich ist) die Werte allmählich wieder zum individuellen
Talwert zurückkehren (siehe Abb. 4.1.2).
Weiters kommt es zu einer Reduktion des Plasmavolumens
(durch Anstieg des Hämatokrits [=Anteil der zellulären
Bestandteile am Blutvolumen], aber auch durch
Dehydration) und des Schlagvolumens des Herzens, sowie
zu Gefäßverengungen und dadurch zur Abnahme der
Durchblutung in bestimmten Bereichen (BURTSCHER,
1998, S. 158). Dies wird als Mechanismus der
Sauerstoffumverteilung, zugunsten der O2-Mangel
empfindlicheren Organe (vor allem Gehirn und Herz)
verstanden. Hypoxämie [=verminderter Sauerstoffgehalt im
arteriellen Blut] führt grundsätzlich im Gehirn zur
Erweiterung der Blutgefäße und einem Anstieg der
Durchblutung. Dem wirkt eine aus einer hypoxischen
Hypokapnie [=verminderter Kohlendioxidgehalt im arteriellen
Blut] resultierende Gefäßverengung entgegen. Die O2-
Abgabe an das Gehirn ist also das Resultat der Balance
zwischen Gefäßverengung- und erweiterung, zwischen O2-
Mangel und erhöhter Durchblutung. Dabei überwiegt bald
die Gefäßerweiterung, trotzdem können in Abhängigkeit von
der Geschwindigkeit des Aufstiegs, der Dauer und des
Ausmaßes der Hypoxie cerebrale Dysfunktionen auftreten.
Einigkeit besteht darüber, schreibt PODOLSKY (1996, S.
132), daß der erhöhte pulmonal-arterielle Druck (Pulmonary
Artery Pressure; PAP) in Ruhe und Belastung (durch
steigenden Gefäßwiderstand und gesteigertes HMV) keine
Vorteile für den Gasaustausch hat, aber vermutlich eine
Rolle bei der Entstehung des Höhenlungenödems spielt.
Zumindest theoretisch soll die Herzkreislaufstimulation der
verbesserten O2-Anlieferung dienen. Eine abgestimmte
Abb. 4.1.6 Fließverhalten und
Gasaustausch in den Kapillaren. Oben =
Normalsituation; Unten = Situation bei
Bluteindickung.
Bei Bluteindickung wird der Blutstrom
langsamer und kommt gelegentlich sogar
zum vorübergehenden Stillstand. Die
scheibenförmigen Erythrozyten neigen
dann dazu, sich flach aneinander zu
legen, was den Gasaustausch mit den
Zellen zusätzlich erschwert.
Auswirkungen der Höhe auf den Menschen - Seite 133