Fyziologické předpoklady horolezeckých výkonů v extrémních výškách – klíčové postavení kyslíku a rizika užívání některých léků.
Vyjádření MUDr. Ivana Rotmana k výše zmiňované problematice.

Výzvě nejvyšších hor se těší stále větší počet lidí, o čemž svědčí stále stoupající návštěvnost Himaláje. (V roce 1950 dvě expedice, v roce 2010 čtyřistaosmdesátosm.)

Nejčastějším lákadlem a cílem je pak vrchol nejvyšší.
Během 60 let, od května 1953 do dubna 2013, dosáhlo vrcholu Mount Everestu (8 848 m) 3 836 osob, z nich 155 (2,5 %) bez kyslíkových přístrojů. Zemřelo 233 osob, tj. 3,77 %.

Transport kyslíku v organismu
Existence a činnost člověka závisejí na kyslíku ve vzduchu, jeho množství – přesněji počtu molekul v daném objemu vzduchu. Koncentrace kyslíku v atmosféře zůstává stále 21 % až do výše 80 – 110 km nad povrchem země. Procento vyjadřuje pouze podíl na celkovém tlaku vzduchu. Se stoupající výškou klesá tlak vzduchu – zmenšuje se sloupec vzduchu nad povrchem země, vzduch se rozpíná, řídne a počet molekul kyslíku v jednom litru vzduchu klesá. Zmenšuje se dílčí (parciální) tlak kyslíku (PO2).

Reakce organismu na hypoxii – aklimatizace
Okamžitou reakcí na hypoxii je zvýšení ventilace a současně během několika sekund dochází k reakcím na všech úrovních - genetické, buněčné, biochemické, centrálně - nervové i k orgánovým změnám.

Ventilace a krevní oběh po příchodu do výšky
Ventilace (V) se zvyšuje prakticky ihned a srdeční frekvence (SF) se rychle zvýší (přes sympatikus), systolický srdeční objem (SV) zůstává konstantní, zvýší se minutový srdeční objem (MV).
Nad 4000 m klesá plazmatický objem a dojde ke snížení MV, hůře se plní levá srdeční komora (LK).
Po 3 - 5 dnech pobytu ve stejné výšce se SF vrací k výchozí hodnotě, avšak nad 7000 m není úplná normalizace SF možná.
Maximální SF ve výšce Mount Everestu je pouze 120/min, neboť i přes stále se zvyšující tonus sympatiku maximální SF s výškou klesá.


Dýchání
je řízeno těmito podněty: hypoxie (↓PO2), pH a PCO2 prostřednictvím specializovaných orgánů – chemoreceptorů:
1. periferní chemoreceptory (karotické a aortální): detekují hlavně hypoxii,
2. centrální chemoreceptory reagují na změny PCO2 prostřednictvím změny pH.

Adaptace plic a dýchání
je pro přizpůsobení se výškám rozhodující. Hyperventilace zvyšuje PAO2 a PO2 v krvi a snižuje PCO2. Způsobuje respirační alkalózu a vylučování bikarbonátu kompenzuje změnu pH do 24 hodin. Ve velkých výškách jsou však hypokapnie a respirační alkalóza tak výrazné, že kompenzace ledvinami není možná.

Hypoxická ventilační reakce (HVR)
je zvýšení ventilace (V) způsobené akutní hypoxií. Je to okamžitá reakce přes karotická tělíska a dechové centrum. Změření v laboratoři nezaručuje individuální předpověď rizika pobytu ve výšce, má 64% spolehlivost. Zejména to platí pro trénované vytrvalce, u kterých po intenzívním vytrvalostním tréninku došlo k poklesu HVR. Je známo, že nízkou HVR provází zvýšená náchylnost ke spánkové apnoi. HVR negativně ovlivňuje pití alkoholu, užívání hypnotik a kodeinu (antitusika).

Hematologické změny
Pro pobyt ve výšce je nutná normální hladina železa, anémie má za následek ztrátu výkonu a dušnost.

Změny elektrolytového a vodního hospodářství
Ztráty ventilací v 3 000 - 4 000 m během 24 hodin 500-1000 ml vedou ke zvýšení hematokritu. Příčina poklesu plazmatického objemu je nejasná, samotná ztráta tekutin jej nevysvětluje. V literatuře se diskutuje o poklesu plazmatických bílkovin.

Výšková diuréza
Ve velkých výškách je běžná produkce moče během noci 1 - 1,5 litru. Ke kompenzaci respirační alkalózy se ztrácí bikarbonát. Hladina aldosteronu je snížena a je úbytek NaCl a vody. Při tělesné zátěži aldosteron stoupá a Na+ a voda se vstřebává zpět. Hypoxie a námaha zapříčiňují retenci sodíku. Nekompenzovaná ztráta tekutin snižuje SV a reflektoricky zvyšuje SF. Ke sledování množství moče se hodí dvoulitrová plastová láhev se širokým hrdlem.

Příjem tekutin ve výšce
Při ztrátě 5% tělesných tekutin se značně snižuje výkonnost a dochází k letargii, ztráta 10% se projevuje poruchami chůze a ztráty větší nejsou slučitelné se životem. Pocit žízně není ve výškách spolehlivým ukazatelem potřeby tekutin. K pití, jakož i k jídlu se musí člověk nutit. Diuréza nižší než 500 ml za 24 hodin je známkou nedostatečného přísunu tekutin anebo rozvoje nemoci z výšky. Ve velkých a extrémních výškách se potřeba tekutin odhaduje na 4 - 6 litrů za 24 hodin.

Význam periferních otoků
Otoky jsou varovným příznakem horské nemoci nebo výškového otoku plic nebo mozku. Jsou lokalizovány kolem očí, na hřbetech rukou, kotnících a bércích. Ženy jsou postiženy dvakrát častěji než muži. Otoky kolem očí mohou omezovat zrak, na nohou brání krevnímu oběhu (riziko omrzlin).

Další orgánové změny
se týkají zažívacího ústrojí a látkové přeměny.

Akutní hypoxie a ztráta vědomí
Lidské tělo nedisponuje zásobou kyslíku, na rozdíl od zásob živin, (energetických substrátů) – glykogenu a tuku a bílkovin. Veškeré funkce závisejí na nepřetržité dodávce dostatečného množství kyslíku. Nejcitlivější k nedostatku kyslíku je mozek, jehož buňky bez kyslíku nepřežívají déle než 3 – 5 minut.

Reakce na hypoxii záleží na její rychlosti a stupni.
V letadle bez přetlakové kabiny letícím ve výšce Mount Everestu ztratí pilot vědomí po přerušení přívodu kyslíku do několika málo minut (dle výšky i dříve?).
Zcela odlišná je situace u aklimatizovaného horolezce, u kterého došlo při vícedenním až několikatýdenním pobytu a výstupu ve velkých nadmořských výškách k fyziologickým pochodům přizpůsobení: zvýšení ventilace, zvýšení koncentrace hemoglobinu (počtu červených krvinek), chemické změny v krvi (acidobazická rovnováha) a dalším. Pokud v extrémních výškách používá doplňkový kyslík, pak se při dýchání kyslíku v množství 0,5 až 4 litry za minutu jakoby pohybuje ve výšce 5 500 – 6 000 m. To téměř odpovídá i výšce, do které je možné trvalé přizpůsobení a hranici trvalého osídlení. Odložení kyslíkového přístroje ve výšce nad 8 000 m pak horolezce nemusí přímo ohrozit.

Není bez zajímavosti si v těchto souvislostech uvědomit celou historii výškového rekordu na K2 a na Mount Everestu s kyslíkem a bez doplňkového kyslíku.

Některé historické poznámky z fyziologie a dějiny výškového rekordu na K2 a na Everestu. S kyslíkem a bez použití kyslíku.

AD 800
Obyvatelé jižního Tibetu pojmenovali horu v údolí Rongbuk jako Chomolungma.
1644
Evangelista Torricelli, Galileův žák, zjistil, že síla vakua je způsobena váhou atmosféry a sestrojil první barometr.
1648
F. Perier na podnět francouzského matematika a filosofa Blaise Pascala, dokázal, že na vrcholu Puy du Dome (4800 m) ve střední Francii je nižší tlak než na úpatí hory.
1875
Dva Italové zemřeli při rychlém výstupu balónem Zenith do výšky 8 230 m. Tissanderovi upadajícímu do kómatu se podařilo vypustit z balónu vodík, přežít a sestoupit.
Tato tragédie zajistila, že si výpravy nad 8 000 m budou brát kyslík a vedla k hlubokému nedorozumění v hodnocení akutního nedostatku kyslíku (výstup balónem) a chronické hypoxie při pěších výstupech.
1878
Paul Bert téměř přesně určil správnou hodnotu barometrického tlaku na vrcholu Everestu 248 mmHg (La Pression Barométrique, Bert 1878).
1909
Vévoda d´Abruzzi zkouší „jak vysoko to jde“ a dosahuje na K2 bez kyslíku výšku 7 500 m.
1919
Britský fyziolog Alexandr M. Kellas napsal rozsáhlou práci „Úvahy nad možností vystoupit na Mount Everest“ (publikováno až v r. 2001!): „Vrcholu Mount Everestu může dosáhnout trénovaný člověk s vynikající fyzickou a duševní konstitucí bez podpůrných prostředků, jestliže obtíže hory nebudou příliš velké“.
1920
A. M. Kellas a H. T. Morshead testovali kyslíkové přístroje na Mount Karret (Gharwal).
1921
První oficiální britská průzkumná expedice k Everestu. Při pochodu, krátce po prvním zhlédnutí hory, A. M. Kellas tragicky zemřel. Od této expedice měla kyslíkové přístroje sebou každá výprava. Poprvé byl však kyslík použit až v roce 1922.

Průběh aklimatizace
Prahovou výškou, od které se již každý člověk musí hypoxii přizpůsobovat a ve které vznikají výškou způsobené poruchy, je 3 000 – 3 500 m. Aklimatizace probíhá vždy stupňovitě, po etapách: po úspěšné aklimatizaci na dosaženou výšku se člověk po dosažení vyšší nadmořské výšky musí nové výšce opět znovu přizpůsobovat.

Kyslík a etika
Záměrem medicíny není vynášet soudy. Lékařská věda otevřeně informuje a usiluje, kdekoli je to možné chránit bezpečí a zdraví.
Úmrtnost při sestupech z nejvyšších vrcholů s kyslíkem je nižší než bez kyslíku?
Kyslík ve výšce zlepšuje spánek a zotavení.
Používané přístroje dávají zpravidla směs, která odpovídá výšce 5 500 – 6 000 m, takže eliminují účinky hypoxie extrémních výšek.
„..oxygen use is not climbing by fair means“ (H. W. Tilman 1948), ale „kyslík zvyšuje bezpečnost pro horolezce“ (G. Pugh 1957).

Poznámka:
„Spreje“ s kyslíkem apod. jsou nesmysl!



DEXAMETHASONE (dexamethason, dexametazon, mezi horolezci „dex“)

Vlastnosti dexamethasonu
Dexamethasone (d.) je steroidní hormonální látka, má dlouhodobý účinek a je 25krát účinnější než přirozený lidský hormon – kortisol – produkovaný kůrou nadledvinek.
D. je účinný při léčení výškového otoku mozku (VOM), své místo má i ve farmakologické profylaxi VOM a akutní horské nemoci (AHN). Jde o indikace „off-label“, neschválené úřady – použití léku pro jiné léčebné účely nebo jiným způsobem, než jak je uvedeno ve schváleném souhrnu informací o léku.
D. nezlepšuje ani neurychluje aklimatizaci, „jen“ zmírňuje, až potlačuje příznaky AHN a VOM, přičemž mechanismus jeho účinku není dosud beze zbytku objasněn.
Stále častější používání d. je výrazem přání horolezců obejít přirozený proces aklimatizace, aniž by docenili podíl rizika a prospěchu. D. zvyšuje výkon (VO2max).
Možným mechanismem příznivého účinku je snížení průtoku krve mozkem (zmenšení objemu krve v mozku), stabilizace membrán, zmenšení otoku mozku vyvolaném hypoxií „utěsněním“ hematoencefalické bariéry (přechodu mezi mozkovými kapilárami a mozkovou tkání) či zabránění jejímu proděravění.
U osob náchylných k výškovému otoku plic (VOP) d. v dávce 2krát 8 mg denně snížil tlak v plicní tepně.
V denní dávce 8 mg (ve 2 - 4 dávkách) zmírňuje příznaky AHN, účinkuje proti zvracení a zlepšuje náladu (euforizuje). Doba užívání by neměla přesáhnout 7 dní.

Ano či ne?
Použití léků k zabránění příznaků způsobených výškou má být omezeno na některé zvláštní situace, zejména je-li rychlý výstup z jakéhokoli důvodu nevyhnutelný (cílové letiště je ve velké výšce, záchranné akce) anebo se příznaky AHN dostavují i při přiměřeně rychlém / pomalém výstupu (pomalu se aklimatizující jedinci, „slow acclimatizer“). Doporučuje se acetazolamid, většinou v dávce 500 mg denně. Závislost účinku na dávce je omezená a dávkování v rozmezí 250 – 750 mg denně má téměř stejný účinek.
Doporučení Wilderness Medicine Society  respektuje potenciální rizika d. a doporučuje jej k lékové prevenci jako prostředek druhé volby. Základem prevence výškové nemoci stále zůstává rozumné chování při výstupu do výšky a citlivá aklimatizace. Pokud je zapotřebí farmakologické profylaxe, je lékem první volby acetazolamid.

Etika a léky
Použití léků k zajištění úspěchu, výkonu či bezpečnosti je podobně jako u kyslíku věc osobního názoru a rozhodnutí. U d. je však poměr rizika a úspěchu odlišný, nebezpečí možných vedlejších a nežádoucích problémů je mnohem vyšší.

MUDr. Ivan Rotman, Společnost horské medicíny, www.horska-medicina.cz, 26. 7. 2014
(inspirováno dotazy redakce www.lezec.cz)

Článek je výrazně redakčně zkrácen, celý text včetně grafického zpracování  ke shlédnutí   zde.