Keď dochádza dych

30. júl. 2019 • Zdravotné vedy

Keď dochádza dych

Najvyšší vrch sveta Mount Everest (8 848 m n. m.) každoročne láka stovky horolezcov. Sezóna, počas ktorej sa lezci môžu vydať na vrchol, trvá len niekoľko mesiacov a končí sa na konci mája. Tá tohtoročná bola tragická – na Evereste vyhaslo 11 životov.

Keďže podľa cisára Vespaziána peniaze nesmrdia a nepálska ekonomika významnou mierou závisí od turizmu, vláda tejto himalájskej krajiny vydala na jarnú sezónu až 381 povolení na výstup na Mount Everest, pričom ďalších 140 horolezcov získalo povolenie z tibetskej, teda zo severnej strany. Chudobný Nepál získal len na povoleniach na Everest takmer štyri milióny dolárov, k čomu treba ešte prirátať rôzne povinné poplatky, a tak sa podľa štýlu expedície náklady v priemere šplhajú pri výstupe z južnej strany na viac ako 40-tisíc dolárov. Len pre zaujímavosť – jedna kyslíková fľaša stojí 500 dolárov, na jedného horolezca sa odporúča šesť fliaš.

Zóna smrti

Práve problémy s kyslíkom sa podľa odborníkov podpísali pod viaceré tohtoročné úmrtia na Evereste. Záverečný útok na vrchol totiž ovplyvňuje počasie, a tak veľké množstvo horolezcov a krátke časové úseky vhodné na výstup spôsobili, že v tzv. zóne smrti, ktorá sa začína vo výške nad 7 900 m n. m., vznikali doslova ľudské zápchy. Najhoršie na tom bolo, že lezci museli čakať pod vrcholom niekoľko hodín, kde sa im zákonite začali míňať zásoby kyslíka vo fľašiach a zvyšovalo sa riziko vyčerpania.

Aklimatizácia tu v podstate nie je možná, a tak telo začína požierať samo seba, najmä svalové tkanivo, len aby získalo potrebnú energiu. V tele dochádza k mnohým zmenám, ktoré umožňujú organizmu pracovať so zníženým obsahom kyslíka. Hĺbka dýchania sa zvyšuje, rovnako ako tlak v pľúcnych artériách. To núti krv prúdiť do častí pľúc, ktoré sa normálne pri dýchaní v bežných výškach nepoužívajú. Telo začína produkovať viac červených krviniek na prenos kyslíka a vo väčšej miere sa produkujú enzýmy uľahčujúce uvoľňovanie kyslíka z hemoglobínu do tkanív.

Aj bez čakania v rade sú v everestovských výškach bežné dehydratácia a bolesti hlavy. Blízko vrcholu je však navyše veľká solárna radiácia, a tak horolezcom, ktorí dýchajú cez otvorené ústa, môže doslova zhorieť ústne podnebie, praskliny sa objavujú na prstoch a na jazyku, hrozí aj strata zraku.

Mount Everest; Ilustračné foto: Pixabay.com

Tlak a kyslík

Najväčší problém je však s kyslíkom, resp. s jeho nedostatočným prísunom do organizmu. Koncentrácia kyslíka na hladine mora je asi 21 % a priemer atmosférického tlaku je 101,3 kPa. So zvyšujúcou sa nadmorskou výškou zostáva koncentrácia kyslíka rovnaká, ale počet molekúl kyslíka na dýchanie sa znižuje. Pri 12 000 stopách (3 658 m) je atmosférický tlak len 65,5 kPa, takže je o 40 % menej kyslíkových molekúl na dýchanie, no množstvo kyslíka potrebné na aktivitu je rovnaké ako na hladine mora. Aby sa telo správne okysličilo, musí sa zvýšiť rýchlosť dýchania, dokonca aj v pokoji. Okrem toho vysoká nadmorská výška a nižší tlak vzduchu spôsobujú únik tekutiny z kapilár, čo môže spôsobiť hromadenie tekutiny v pľúcach a v mozgu. Zotrvávanie vo vysokých nadmorských výškach môže viesť k potenciálne vážnym, dokonca život ohrozujúcim chorobám, vysvetľuje Rick Curtis z Princetonskej univerzity v USA. Hrozí infarkt, mŕtvica či opuch mozgu, ktorý spôsobuje dezorientáciu, občasnú nepríčetnosť, ba dokonca smrť.

výstup na Mount Everest; Ilustračné foto: Pixabay.com

Výšková opitosť

Nízky parciálny tlak kyslíka (pO2) vo výškach má vážne následky na ľudský organizmus. Môže sa prejaviť tzv. výškovou opitosťou, čo je eufória zapríčinená hypoxiou mozgovej kôry. S narastajúcou výškou sa stupňujúca hypoxia, čiže nedostatok kyslíka v tele, prejavuje halucináciami, poruchami koordinácie pohybov, ba až bezvedomím. Slabý prísun kyslíka môže vyvolať hyperventiláciu, pri ktorej dochádza k vzrastu pľúcnej ventilácie prehĺbením dýchania alebo zvýšením dychovej frekvencie. Oxid uhličitý sa vo zvýšenej miere uvoľňuje, tým sa zníži parciálny tlak oxidu uhličitého, a teda aj koncentrácia kyseliny uhličitej v systéme, pH krvi vzrastá a nastáva respiračná alkalóza. Tá síce spôsobuje lepšiu saturáciu hemoglobínu kyslíkom v pľúcach, ale zhorší odovzdávanie kyslíka do tkanív.

Parciálny tlak kyslíka v 8-tisícových výškach je len niečo viac ako 40 kPa, takže pri normálnom dýchaní je alveolárny tlak takmer nulový. Päť- až šesťnásobne zvýšená ventilácia zabezpečí alveolárny pO2 asi 35 kPa a artériový asi 28 kPa. Pomocou kyslíkového prístroja je možné vyrovnať nedostatok kyslíka, ale celkový tlak vzduchu je v týchto výškach nižší ako parciálny pO2 na úrovni mora, takže ani dýchanie čistého kyslíka nezabezpečí normálny pO2 v pľúcach a krvi.

 

Spracovala BP, externý spolupracovník Quarku

Ilustračné foto: Pixabay.com

Uverejnila: VČ

 

Článok o výškovej chorobe, ako aj o iných zaujímavých témach, sa dočítate v časopise Quark (číslo 07/2019), ktorý nájdete v novinových stánkoch alebo si ho môžete predplatiť v elektronickej alebo papierovej verzii na www.quark.sk.

Súvisiace:

Články
Hore
TVT 2019
QUARK
Bratislavská vedecká cukráreň
Aurelium - centrum vedy
TVT 2019
Veda v Centre
Prechod VK na VND - jeseň
kúpa časopisov jún 2016
Publikácie Veda v CENTRE
TAG Slovenská veda
banner záhrady
Extrapolácie 2019
Zaujímavosti vo vede
Osteoporóza je systémové ochorenie, ktoré postihuje celý skelet.
Zistite viac