Efectos de la altura en los seres humanos, Efectos como una función de la altitud, La aclimatación a la altitud, La altitud y el rendimiento deportivo

Los efectos de la altitud en los seres humanos son considerables. El porcentaje de saturación de la hemoglobina con el oxígeno determina el contenido de oxígeno en la sangre. Después de que el cuerpo humano alcanza alrededor de 2.100 m sobre el nivel del mar, la saturación de la oxihemoglobina comienza a caer en picado. Sin embargo, el cuerpo humano tiene tanto a corto plazo y a largo plazo adaptaciones a la altitud que le permiten compensar parcialmente la falta de oxígeno. Los atletas utilizan estas adaptaciones para ayudar a su rendimiento. Hay un límite en el nivel de adaptación; montañeros se refieren a las altitudes superiores a 8.000 metros como la "zona de la muerte", donde hay un cuerpo humano puede aclimatarse.

Efectos como una función de la altitud

El cuerpo humano funciona mejor a nivel del mar, donde la presión atmosférica es de 101 325 Pa o 1013.25 milibares. La concentración de oxígeno en el aire a nivel del mar es de 20,9%, por lo que la presión parcial de O2 es 21.136 kPa. En individuos sanos, este satura la hemoglobina, el pigmento rojo de unión de oxígeno en las células rojas de la sangre.

La presión atmosférica disminuye exponencialmente con la altitud, mientras que la fracción de O2 se mantiene constante a alrededor de 100 km, por lo pO2 disminuye exponencialmente con la altitud así. Es aproximadamente la mitad de su valor al nivel del mar a 5.000 m, la altura del campamento base del Everest, y sólo un tercio en 8848 m, la cima del Monte Everest. Cuando se reduce la pO2, el cuerpo responde con la aclimatación a la altura.

Montaña medicina reconoce tres regiones altitud que reflejan la cantidad reducida de oxígeno en la atmósfera:

  • Alta altitud = 1,500-3,500 metros
  • Muy alta altitud = 3,500-5,500 metros
  • Altitud Extreme = por encima de 5.500 metros

Viaja a cada una de estas regiones altitud puede conducir a problemas de salud, desde los síntomas leves del mal agudo de montaña al edema pulmonar de altura elevada potencialmente mortal y el edema cerebral de altitud. Cuanto mayor sea la altitud, mayor es el riesgo. La investigación también indica alto riesgo de daño cerebral permanente en las personas que suben a altitudes extremas. Médicos de la expedición Stock comúnmente una fuente de dexametasona, o "dex", para el tratamiento de estas condiciones en el lugar.

Los seres humanos han sobrevivido durante dos años en 5.950 m, lo que parece estar cerca del límite de lo tolerable permanentemente mayor altitud, el mayor asentamiento permanente conocida está en 5.100 m. En altitudes extremas, por encima de 7500 m, para dormir se vuelve muy difícil, digestión de los alimentos es casi imposible, y el riesgo de la EPA o HACE aumenta en gran medida.

Zona de la Muerte

Por último, la zona de la muerte, en el montañismo, se refiere a altitudes por encima de un cierto punto en el que la cantidad de oxígeno no es lo suficientemente alta para mantener la vida humana. Este punto es generalmente etiquetado como 8000 m. La zona de la muerte término fue acuñado originalmente por Edouard Wyss-Dunant, un médico suizo, en un artículo sobre la aclimatación publicado en la revista de la Fundación Suiza para la Investigación Alpine.

Muchas muertes en montañismo de altura han sido causados por los efectos de la zona de la muerte, ya sea directa o indirectamente. En la zona de la muerte, no hay cuerpo humano puede aclimatarse. Una estancia prolongada en la zona sin oxígeno suplementario se traducirá en un deterioro de las funciones corporales, pérdida de conciencia y, en última instancia, la muerte.

Los científicos en el Instituto de Patología de la alta altitud en disputa Bolivia la existencia de una zona de la muerte, basado en la observación de la extrema tolerancia a la hipoxia en los pacientes con mal de montaña crónico y fetos normales en el útero, los cuales presentan PaO2 niveles similares a los de la cumbre del Monte Everest.

Efectos a largo plazo

Ciento cuarenta millones de personas que viven en altitudes superiores a 2.500 metros. Los estudios han encontrado que estas poblaciones, especialmente las personas que viven en los Andes y en el Himalaya, tienen maneras de compensar los bajos niveles de oxígeno que son diferentes de las personas que viven a nivel del mar. En comparación con los recién llegados climatizadas, las poblaciones indígenas andinas y del Himalaya tienen una mejor oxigenación al nacer, los volúmenes pulmonares agrandadas durante toda la vida, y una mayor capacidad para el ejercicio. Tibetanos demuestran un aumento sostenido en el flujo sanguíneo cerebral, la concentración de hemoglobina inferior, y menos susceptibilidad al mal de montaña crónico que otras poblaciones de gran altitud. Estas adaptaciones pueden reflejar su historia de más alta morada altitud.

Hay una tasa de mortalidad significativamente más baja en general para los residentes permanentes en altitudes más altas. Del mismo modo, existe una relación dosis-respuesta entre el aumento de la elevación y la disminución de la prevalencia de la obesidad en los Estados Unidos. Por otro lado, las personas que viven en elevaciones más altas también tienen una mayor tasa de suicidio en los Estados Unidos. Se observaron resultados similares para ambos suicidios por armas de fuego y suicidios relacionados nonfirearm. La correlación entre la elevación y el riesgo de suicidio se presentó incluso cuando los investigadores controlaron los factores conocidos de riesgo de suicidio, incluyendo la edad, el género, la raza y los ingresos. La investigación también indica que los niveles de oxígeno son poco probable que sea un factor, al considerar que no hay indicios de un aumento de las alteraciones del estado de ánimo a gran altura en las personas con apnea del sueño o en los fumadores pesados a gran altura. La causa del aumento del riesgo de suicidio es desconocido hasta el momento.

La aclimatación a la altitud

El cuerpo humano puede adaptarse a gran altura a través de la aclimatación a corto y largo plazo. En la alta altitud, en el corto plazo, la falta de oxígeno es detectada por los cuerpos carotídeos, lo que provoca un aumento en la tasa de respiración. Sin embargo, hiperventilación también causa el efecto adverso de la alcalosis respiratoria, se requeriría la inhibición del centro respiratorio de la mejora de la tasa respiratoria tanto como. Incapacidad para aumentar la tasa de respiración puede ser causada por una inadecuada respuesta de cuerpo carotídeo o enfermedad pulmonar o renal.

Además, a gran altura, el corazón late más rápido; el volumen de carrera se reduce ligeramente, y las funciones corporales no esenciales se suprime, lo que resulta en una disminución en la eficiencia de la digestión de alimentos.

Aclimatación completa, sin embargo, requiere días o incluso semanas. Poco a poco, el cuerpo compensa la alcalosis respiratoria por la excreción renal de bicarbonato, lo que permite una respiración adecuada para proporcionar oxígeno sin correr el riesgo de alcalosis. Se tarda aproximadamente cuatro días en cualquier altitud dada y puede ser mejorado por las drogas, tales como la acetazolamida. Eventualmente, el cuerpo tiene menor producción de lactato, disminución del volumen plasmático, el aumento de hematocrito, aumento de la masa de glóbulos rojos, una concentración más alta de los capilares en el tejido muscular esquelético, el aumento de la mioglobina, el aumento de las mitocondrias, aumento de la concentración de enzima aeróbica, aumento de 2,3-DPG, hipóxica vasoconstricción pulmonar e hipertrofia ventricular derecha. La presión arterial pulmonar aumenta en un esfuerzo para oxigenar más sangre.

Hematológica completa adaptación a la altura se consigue cuando el aumento de las células rojas de la sangre alcanza una meseta y se detiene. La longitud de la adaptación hematológica completa se puede aproximar multiplicando la altura en kilómetros por 11,4 días. Por ejemplo, para adaptarse a 4000 metros de altura requeriría 45,6 días. El límite de altitud superior de esta relación lineal no se ha establecido completamente.

La altitud y el rendimiento deportivo

Para los atletas, la altura produce dos efectos contradictorios sobre el rendimiento. Para los eventos explosivos de la reducción de la presión atmosférica, significa que hay menos resistencia de la atmósfera y el rendimiento del deportista en general será mejor en la altura. Para las pruebas de resistencia, el efecto predominante es la reducción de oxígeno, lo que reduce en general el rendimiento del deportista en la altura. Las organizaciones deportivas reconocen los efectos de la altura en el rendimiento: la Asociación Internacional de Federaciones de Atletismo, por ejemplo, han establecido que las actuaciones logradas a una altitud superior a 1.000 metros no será aprobado a efectos de registro.

Los atletas también pueden beneficiarse de aclimatación a la altura para aumentar su rendimiento. Los mismos cambios que ayudan al cuerpo a lidiar con la altura más de rendimiento de nuevo a nivel del mar. Sin embargo, esto puede no ser siempre el caso. Cualquier efecto de aclimatación positivos pueden ser negados por un efecto de-formación que los atletas no suelen ser capaces de ejercer con la misma intensidad a gran altura respecto al nivel del mar.

Este dilema llevó al desarrollo de la modalidad de entrenamiento en la altura conocida como "Live-alta, Tren-Low", por lo que el atleta pasa muchas horas del día descansando y durmiendo en una altitud, pero lleva a cabo una parte importante de su formación, posiblemente todos que, en otro altitud. Una serie de estudios llevados a cabo en Utah a finales de 1990 por los investigadores Ben Levine, Jim Stray-Gundersen, y otros, mostraron mejoras significativas de rendimiento en los atletas que siguieron un protocolo de este tipo durante varias semanas. Otros estudios han mostrado mejoras en el rendimiento de la mera realización de algunas sesiones de ejercicio a gran altura, pero que viven a nivel del mar.

El efecto de mejora del rendimiento de entrenamiento en la altura podría ser debido a un aumento de recuento de glóbulos rojos, la formación más eficaz, o cambios en la fisiología del músculo.