يعمل الناس بشكل متزايد على ارتفاعات عالية. غالبًا ما تكون عمليات التعدين والمرافق الترفيهية وأنماط النقل والمهام الزراعية والحملات العسكرية على ارتفاعات عالية ، وكل هذه تتطلب نشاطًا بدنيًا وعقليًا بشريًا. كل هذا النشاط ينطوي على متطلبات متزايدة للأكسجين. تكمن المشكلة في أنه عندما يصعد المرء أعلى وأعلى فوق مستوى سطح البحر ، فإن ضغط الهواء الكلي (الضغط الجوي ، P_B) وكمية الأكسجين في الهواء المحيط (ذلك الجزء من الضغط الكلي الناتج عن الأكسجين ، PO₂) تسقط تدريجيا. نتيجة لذلك ، يتناقص مقدار العمل الذي يمكننا إنجازه تدريجيًا. تؤثر هذه المبادئ على مكان العمل. على سبيل المثال ، وُجد أن نفقًا في كولورادو يتطلب وقتًا إضافيًا بنسبة 25٪ لإكماله على ارتفاع 11,000 قدم مقارنة بالعمل المماثل على مستوى سطح البحر ، وكانت تأثيرات الارتفاع متورطة في التأخير. لا يقتصر الأمر على زيادة الإرهاق العضلي ، بل يؤدي أيضًا إلى تدهور الوظيفة العقلية. تصبح الذاكرة والحساب واتخاذ القرار والحكم كلها ضعيفة. وجد العلماء الذين أجروا حسابات في مرصد Mona Loa على ارتفاع يزيد عن 4,000 متر في جزيرة هاواي أنهم يحتاجون إلى مزيد من الوقت لإجراء حساباتهم وأنهم يرتكبون أخطاء أكثر من مستوى سطح البحر. نظرًا لتزايد نطاق وحجم وتنوع وتوزيع الأنشطة البشرية على هذا الكوكب ، يعمل المزيد من الناس على ارتفاعات عالية ، وتصبح تأثيرات الارتفاع مشكلة مهنية.

من المهم بشكل أساسي للأداء المهني على ارتفاع هو الحفاظ على إمداد الأنسجة بالأكسجين. نحن (والحيوانات الأخرى) لدينا دفاعات ضد حالات الأكسجين المنخفضة (نقص الأكسجة). ومن أهم هذه العوامل زيادة التنفس (التهوية) ، والتي تبدأ عند ضغط الأكسجين في الدم الشرياني (PaO)₂) النقصان (نقص تأكسج الدم) ، موجود في جميع الارتفاعات فوق مستوى سطح البحر ، وهو تدريجي مع الارتفاع وهو أكثر دفاعنا فعالية ضد انخفاض الأكسجين في البيئة. تسمى العملية التي يزداد فيها التنفس على علو شاهق التأقلم التنفسي. يمكن رؤية أهمية العملية في الشكل 1 ، والذي يوضح أن ضغط الأكسجين في الدم الشرياني أعلى في الموضوعات المتأقلمة عنه في الموضوعات غير المتأقلمة. علاوة على ذلك ، تزداد أهمية التأقلم في الحفاظ على ضغط الأكسجين الشرياني تدريجياً مع زيادة الارتفاع. في الواقع ، من غير المرجح أن يعيش الشخص غير المتأقلم على ارتفاع 20,000 قدم ، بينما تمكن الأشخاص المتأقلمون من الصعود إلى قمة جبل إيفرست (29,029،8,848 قدمًا ، XNUMX مترًا) بدون مصادر اصطناعية للأكسجين.

الشكل 1. التأقلم بالتهوية

تقنية

ينشأ المحفز لزيادة التهوية على ارتفاعات عالية بشكل كبير وبشكل شبه حصري في نسيج يراقب ضغط الأكسجين في الدم الشرياني ويوجد داخل عضو يسمى الجسم السباتي ، بحجم رأس الدبوس ، يقع في نقطة تفرع في كل من الشريانين السباتيين على مستوى زاوية الفك. عندما ينخفض ​​ضغط الأكسجين الشرياني ، تشعر الخلايا الشبيهة بالأعصاب (خلايا المستقبلات الكيميائية) في جسم الشريان السباتي أن هذا يقلل ويزيد من معدل إطلاقها على طول العصب القحفي التاسع ، الذي ينقل النبضات مباشرة إلى مركز التحكم في الجهاز التنفسي في جذع الدماغ. عندما يستقبل المركز التنفسي أعدادًا متزايدة من النبضات ، فإنه يحفز زيادة وتيرة التنفس وعمقه عبر مسارات عصبية معقدة تنشط الحجاب الحاجز وعضلات جدار الصدر. والنتيجة هي زيادة كمية الهواء التي تهويها الرئتان ، الشكل 9 ، والتي بدورها تعمل على استعادة ضغط الأكسجين الشرياني. إذا استنشق الشخص الأكسجين أو الهواء المخصب بالأكسجين ، يحدث العكس. أي أن خلايا المستقبلات الكيميائية تقلل من معدل إطلاقها ، مما يقلل من مرور الأعصاب إلى مركز الجهاز التنفسي ، ويقل التنفس. هذه الأعضاء الصغيرة على جانبي الرقبة حساسة للغاية للتغيرات الصغيرة في ضغط الأكسجين في الدم. أيضًا ، هم مسؤولون بشكل كامل تقريبًا عن الحفاظ على مستوى الأكسجين في الجسم ، لأنه عند تلف كلاهما أو إزالتهما ، لا تزداد التهوية عندما تنخفض مستويات الأكسجين في الدم. وبالتالي فإن أحد العوامل المهمة التي تتحكم في التنفس هو ضغط الأكسجين الشرياني. يؤدي انخفاض مستوى الأكسجين إلى زيادة التنفس ، وتؤدي زيادة مستوى الأكسجين إلى انخفاض في التنفس. في كل حالة ، تكون النتيجة ، في الواقع ، جهد الجسم للحفاظ على مستويات الأكسجين في الدم ثابتة.

الشكل 2. تسلسل الأحداث في التأقلم

الدورة الزمنية (العوامل التي تعارض زيادة التهوية في المرتفعات)

الأكسجين ضروري للإنتاج المستدام للطاقة ، وعندما ينخفض ​​إمداد الأنسجة بالأكسجين (نقص الأكسجة) ، قد تصاب وظيفة الأنسجة بالاكتئاب. من بين جميع الأعضاء ، يكون الدماغ أكثر حساسية لنقص الأكسجين ، وكما ذكر أعلاه ، فإن المراكز الموجودة داخل الجهاز العصبي المركزي مهمة في التحكم في التنفس. عندما نتنفس خليطًا منخفض الأكسجين ، فإن الاستجابة الأولية هي زيادة التهوية ، ولكن بعد 10 دقائق أو نحو ذلك ، تقل الزيادة إلى حد ما. في حين أن سبب هذا التباطؤ غير معروف ، فإن السبب المقترح له هو انخفاض بعض الوظائف العصبية المركزية المتعلقة بمسار التهوية ، وقد تم تسميته اكتئاب التنفس الصناعي. لوحظ هذا الاكتئاب بعد وقت قصير من الصعود إلى علو شاهق. يكون الاكتئاب عابرًا ، ويستمر بضع ساعات فقط ، ربما بسبب وجود بعض تكيف الأنسجة داخل الجهاز العصبي المركزي.

ومع ذلك ، عادة ما تبدأ بعض الزيادة في التهوية فورًا عند الانتقال إلى ارتفاعات عالية ، على الرغم من أن الوقت مطلوب قبل تحقيق أقصى قدر من التهوية. عند الوصول إلى الارتفاع ، يحاول نشاط الجسم السباتي المتزايد زيادة التهوية ، وبالتالي رفع ضغط الأكسجين الشرياني إلى مستوى سطح البحر. ومع ذلك ، فإن هذا يمثل معضلة للجسم. تؤدي زيادة التنفس إلى زيادة إفراز ثاني أكسيد الكربون (CO₂) في هواء الزفير. عندما CO₂ في أنسجة الجسم ، ينتج محلولًا مائيًا حمضيًا ، وعندما يتم فقده في هواء الزفير ، تصبح سوائل الجسم ، بما في ذلك الدم ، أكثر قلوية ، وبالتالي تغيير التوازن الحمضي القاعدي في الجسم. تكمن المعضلة في أن التهوية منظمة ليس فقط للحفاظ على ضغط الأكسجين ثابتًا ، ولكن أيضًا من أجل التوازن الحمضي القاعدي. كو₂ ينظم التنفس في الاتجاه المعاكس للأكسجين. وهكذا عندما يكون CO₂ يرتفع الضغط (أي درجة الحموضة في مكان ما داخل مركز الجهاز التنفسي) ، وترتفع التهوية ، وعندما تنخفض ، تنخفض التهوية. عند الوصول إلى ارتفاعات عالية ، فإن أي زيادة في التهوية بسبب بيئة الأكسجين المنخفضة ستؤدي إلى انخفاض في ثاني أكسيد الكربون₂ الضغط الذي يسبب القلاء ويعمل على مقاومة التهوية المتزايدة (شكل 2). لذلك ، فإن المعضلة عند الوصول هي أن الجسم لا يستطيع الحفاظ على ثبات كل من ضغط الأكسجين والتوازن الحمضي القاعدي. يحتاج البشر ساعات طويلة وحتى أيام لاستعادة التوازن المناسب.

تتمثل إحدى طرق إعادة التوازن في زيادة إفراز البيكربونات القلوية في البول ، مما يعوض فقدان الحموضة في الجهاز التنفسي ، مما يساعد على استعادة التوازن الحمضي القاعدي للجسم نحو قيم مستوى سطح البحر. يعتبر إفراز البيكربونات الكلوي عملية بطيئة نسبيًا. على سبيل المثال ، عند الانتقال من مستوى سطح البحر إلى 4,300 متر (14,110 قدمًا) ، يتطلب التأقلم من سبعة إلى عشرة أيام (الشكل 3). كان يُعتقد في يوم من الأيام أن هذا الإجراء الذي تقوم به الكلى ، والذي يقلل من تثبيط القلوية للتهوية ، هو السبب الرئيسي للزيادة البطيئة في التهوية بعد الصعود ، ولكن الأبحاث الحديثة تحدد دورًا مهيمنًا للزيادة التدريجية في حساسية استشعار نقص الأكسجين. قدرة الأجسام السباتية خلال الساعات الأولى إلى الأيام التي تلي الصعود إلى الارتفاع. هذا هو الفاصل الزمني التأقلم التنفسي. تسمح عملية التأقلم ، في الواقع ، بارتفاع التهوية استجابةً لضغط الأكسجين الشرياني المنخفض على الرغم من أن ثاني أكسيد الكربون₂ الضغط ينخفض. مع ارتفاع التهوية وثاني أكسيد الكربون₂ ينخفض ​​الضغط مع التأقلم على الارتفاع ، ويحدث ارتفاع ناتج وما يصاحب ذلك في ضغط الأكسجين داخل الحويصلات الرئوية والدم الشرياني.

الشكل 3. الدورة الزمنية للتأقلم التنفسي لموضوعات مستوى سطح البحر التي تم أخذها إلى ارتفاع 4,300 متر

نظرًا لاحتمال حدوث انخفاض عابر في التنفس الصناعي بنقص التأكسج عند الارتفاع ، ولأن التأقلم هو عملية تبدأ فقط عند الدخول إلى بيئة منخفضة الأكسجين ، فإن الحد الأدنى من ضغط الأكسجين الشرياني يحدث عند الوصول إلى الارتفاع. بعد ذلك ، يرتفع ضغط الأكسجين الشرياني بسرعة نسبيًا في الأيام الأولى ثم يزداد بعد ذلك بشكل أبطأ ، كما في الشكل 3. ولأن نقص الأكسجة يزداد سوءًا بعد الوصول مباشرة ، فإن الخمول والأعراض المصاحبة للتعرض للارتفاعات تزداد سوءًا خلال الساعات والأيام الأولى . مع التأقلم ، عادة ما يتطور الشعور بالرفاهية.

يزداد الوقت اللازم للتأقلم مع زيادة الارتفاع ، بما يتوافق مع المفهوم القائل بأن الزيادة الكبيرة في التهوية وتعديلات القاعدة الحمضية تتطلب فترات أطول للتعويض الكلوي. وبالتالي ، في حين أن التأقلم قد يتطلب ثلاثة إلى خمسة أيام حتى يتأقلم المواطن الأصلي على مستوى سطح البحر عند 3,000 متر ، بالنسبة للارتفاعات التي تزيد عن 6,000 إلى 8,000 متر ، فإن التأقلم الكامل ، حتى لو كان ذلك ممكنًا ، قد يتطلب ستة أسابيع أو أكثر (الشكل 4). عندما يعود الشخص المتأقلم مع الارتفاع إلى مستوى سطح البحر ، تنعكس العملية. أي أن ضغط الأكسجين الشرياني يرتفع الآن إلى مستوى سطح البحر وتنخفض التهوية. الآن يوجد أقل من ثاني أكسيد الكربون₂ الزفير ، وثاني أكسيد الكربون₂ يرتفع الضغط في الدم وفي مركز الجهاز التنفسي. يتم تغيير التوازن الحمضي القاعدي باتجاه الجانب الحمضي ، ويجب أن تحتفظ الكلى بالبيكربونات لاستعادة التوازن. على الرغم من أن الوقت اللازم لفقدان التأقلم ليس مفهومًا جيدًا ، إلا أنه يبدو أنه يتطلب تقريبًا فترة زمنية طويلة مثل عملية التأقلم نفسها. إذا كان الأمر كذلك ، فإن العودة من الارتفاع ، افتراضيًا ، تعطي صورة معكوسة لصعود الارتفاع ، مع استثناء واحد مهم: يصبح ضغط الأكسجين الشرياني طبيعيًا فور الهبوط.

الشكل 4. تأثيرات الارتفاع على الضغط الجوي و PO2 الملهم

تقلبات بين الأفراد

كما هو متوقع ، يختلف الأفراد فيما يتعلق بالوقت اللازم للتأقلم التنفسي مع ارتفاع معين وحجمه. أحد الأسباب المهمة للغاية هو الاختلاف الكبير بين الأفراد في الاستجابة التنفسية لنقص الأكسجة. على سبيل المثال ، عند مستوى سطح البحر ، إذا كان الشخص يحمل ثاني أكسيد الكربون₂ ثابت الضغط ، بحيث لا يخلط بين استجابة التنفس الصناعي للأكسجين المنخفض ، يظهر بعض الأشخاص العاديين زيادة طفيفة أو معدومة في التهوية ، بينما يظهر البعض الآخر زيادة كبيرة جدًا (تصل إلى خمسة أضعاف). يبدو أن استجابة التنفس الصناعي لاستنشاق مخاليط منخفضة الأكسجين سمة متأصلة للفرد ، لأن أفراد الأسرة يتصرفون بشكل أكثر تشابهًا من الأشخاص غير المرتبطين. يبدو أن هؤلاء الأشخاص الذين لديهم استجابات تهوية ضعيفة للأكسجين المنخفض عند مستوى سطح البحر ، كما هو متوقع ، لديهم استجابات تهوية أصغر بمرور الوقت على ارتفاعات عالية. قد تكون هناك عوامل أخرى تسبب تباينًا بين الأفراد في التأقلم ، مثل التباين في حجم تثبيط التهوية ، في وظيفة مركز الجهاز التنفسي ، في الحساسية للتغيرات الحمضية القاعدية ، وفي المعالجة الكلوية للبيكربونات ، ولكن هذه لم تكن كذلك. تم تقييمها.

النوم

جودة النوم السيئة ، خاصة قبل التأقلم التنفسي ، ليست مجرد شكوى شائعة ، ولكنها أيضًا عامل من شأنه أن يضعف الكفاءة المهنية. أشياء كثيرة تتداخل مع فعل التنفس ، ومنها الانفعالات والنشاط البدني والأكل ودرجة اليقظة. تنخفض التهوية أثناء النوم ، ويتم تحفيز القدرة على التنفس من خلال انخفاض الأكسجين أو ارتفاع ثاني أكسيد الكربون₂ ينخفض ​​أيضا. ينخفض ​​معدل التنفس وعمق التنفس. علاوة على ذلك ، في المرتفعات العالية ، حيث يوجد عدد أقل من جزيئات الأكسجين في الهواء ، تكون كمية الأكسجين المخزنة في الحويصلات الرئوية بين الأنفاس أقل. وبالتالي ، إذا توقف التنفس لبضع ثوان (يسمى انقطاع النفس ، وهو حدث شائع على ارتفاعات عالية) ، فإن ضغط الأكسجين الشرياني ينخفض ​​بسرعة أكبر منه عند مستوى سطح البحر ، حيث يكون خزان الأكسجين في الأساس أكبر.

يكاد يكون التوقف الدوري عن التنفس شاملًا خلال الليالي القليلة الأولى بعد الصعود إلى علو شاهق. هذا انعكاس لمعضلة الجهاز التنفسي للارتفاع ، الموصوفة سابقًا ، والتي تعمل بطريقة دورية: التحفيز الناجم عن نقص الأكسجة يزيد من التهوية ، مما يؤدي بدوره إلى خفض مستويات ثاني أكسيد الكربون ، ويمنع التنفس ، ويزيد من التنبيه بنقص التأكسج ، مما يحفز التهوية مرة أخرى. عادة ما تكون هناك فترة انقطاع النفس من 15 إلى 30 ثانية ، تليها عدة أنفاس كبيرة جدًا ، والتي غالبًا ما توقظ الشخص لفترة وجيزة ، وبعد ذلك يحدث انقطاع النفس مرة أخرى. ينخفض ​​ضغط الأكسجين الشرياني أحيانًا إلى مستويات تنذر بالخطر نتيجة لفترات انقطاع التنفس. قد يكون هناك استيقاظ متكرر ، وحتى عندما يكون إجمالي وقت النوم أمرًا طبيعيًا ، فإن تجزؤ هذا النوم يضعف جودة النوم بحيث يكون هناك انطباع بأنه كان لديك ليلة مضطربة أو بلا نوم. إن إعطاء الأكسجين يقضي على دورة التحفيز الناقص للأكسجين ، كما أن تثبيط القلويات يلغي التنفس الدوري ويعيد النوم الطبيعي.

الذكور في منتصف العمر على وجه الخصوص معرضون لخطر آخر من أسباب انقطاع النفس ، وهو الانسداد المتقطع لمجرى الهواء العلوي ، وهو السبب الشائع للشخير. في حين أن الانسداد المتقطع في الجزء الخلفي من الممرات الأنفية عادة ما يسبب ضوضاء مزعجة فقط عند مستوى سطح البحر ، على ارتفاعات عالية ، حيث يوجد خزان أصغر من الأكسجين في الرئتين ، قد يؤدي هذا الانسداد إلى مستويات منخفضة للغاية من ضغط الأكسجين الشرياني وقلة النوم جودة.

التعرض المتقطع

هناك حالات عمل ، خاصة في جبال الأنديز بأمريكا الجنوبية ، تتطلب من العامل أن يقضي عدة أيام على ارتفاعات تزيد عن 3,000 إلى 4,000 متر ، ثم يقضي عدة أيام في المنزل ، عند مستوى سطح البحر. عادة ما يتم تحديد جداول العمل المحددة (عدد الأيام التي يجب أن تقضيها على ارتفاع ، لنقل من أربعة إلى 14 يومًا ، وكم عدد الأيام ، لنقل ثلاثة إلى سبعة أيام ، عند مستوى سطح البحر) من خلال اقتصاديات مكان العمل أكثر من الاعتبارات الصحية. ومع ذلك ، فإن العامل الذي يجب مراعاته في علم الاقتصاد هو الفاصل الزمني المطلوب للتأقلم وفقدان التأقلم مع الارتفاع المعني. يجب إيلاء اهتمام خاص لشعور العامل بالرفاهية والأداء في الوظيفة عند وصوله وفي اليوم الأول أو الثاني بعد ذلك ، فيما يتعلق بالإرهاق والوقت اللازم لأداء الوظائف الروتينية وغير الروتينية والأخطاء المرتكبة. يجب أيضًا مراعاة الاستراتيجيات لتقليل الوقت اللازم للتأقلم على ارتفاع ، ولتحسين الوظيفة أثناء ساعات الاستيقاظ.

الرجوع

ترتبط التأثيرات الرئيسية للارتفاعات العالية على البشر بالتغيرات في الضغط الجوي (P_B) وما يترتب على ذلك من تغيرات في الضغط المحيط للأكسجين (O₂). ينخفض ​​الضغط الجوي مع زيادة الارتفاع بطريقة لوغاريتمية ويمكن تقديره بالمعادلة التالية:

أين a = الارتفاع معبراً عنه بالأمتار. بالإضافة إلى ذلك ، تتأثر علاقة الضغط الجوي بالارتفاع بعوامل أخرى مثل المسافة من خط الاستواء والموسم. وجد West and Lahiri (1984) أن القياسات المباشرة للضغط الجوي بالقرب من خط الاستواء وعند قمة جبل إيفرست (8,848 م) كانت أكبر من التوقعات بناءً على الغلاف الجوي القياسي لمنظمة الطيران المدني الدولي. يؤثر الطقس ودرجة الحرارة أيضًا على العلاقة بين الضغط الجوي والارتفاع لدرجة أن نظام الطقس منخفض الضغط يمكن أن يقلل الضغط ، مما يجعل المرتفعات المرتفعة "أعلى من الناحية الفسيولوجية". منذ الضغط الجزئي الملهم للأكسجين (PO₂) ثابتًا عند حوالي 20.93٪ من الضغط الجوي ، وهو العامل الأكثر أهمية في تحديد PO الملهم₂ الضغط الجوي عند أي ارتفاع. وبالتالي ، يتناقص الأكسجين المستوحى مع زيادة الارتفاع بسبب انخفاض الضغط الجوي ، كما هو موضح في الشكل 1.

الشكل 1. تأثيرات الارتفاع على الضغط الجوي و PO الملهم₂

تتغير درجة الحرارة والأشعة فوق البنفسجية أيضًا على ارتفاعات عالية. تنخفض درجة الحرارة مع زيادة الارتفاع بمعدل 6.5 درجة مئوية تقريبًا لكل 1,000 متر. تزداد الأشعة فوق البنفسجية بنسبة 4٪ تقريبًا لكل 300 متر بسبب انخفاض الغيوم والغبار وبخار الماء. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن ينعكس ما يصل إلى 75٪ من الأشعة فوق البنفسجية على الجليد ، مما يزيد من التعرض على ارتفاعات عالية. يعتمد البقاء في البيئات المرتفعة على التكيف و / أو الحماية من كل عنصر من هذه العناصر.

أقلمة

في حين أن الصعود السريع إلى ارتفاعات عالية يؤدي غالبًا إلى الموت ، يمكن أن يكون الصعود البطيء لمتسلقي الجبال ناجحًا عندما يكون مصحوبًا بإجراءات تكيف فسيولوجية تعويضية. التأقلم مع الارتفاعات العالية موجه نحو الحفاظ على إمدادات كافية من الأكسجين لتلبية متطلبات التمثيل الغذائي على الرغم من تناقص PO₂. من أجل تحقيق هذا الهدف ، تحدث تغييرات في جميع أجهزة الأعضاء المرتبطة بامتصاص الأكسجين في الجسم ، وتوزيع O₂ إلى الأجهزة اللازمة ، و O₂ تفريغ الأنسجة.

تتطلب مناقشة امتصاص الأكسجين وتوزيعه فهم محددات محتوى الأكسجين في الدم. عندما يدخل الهواء الحويصلات الهوائية ، فإن PO الملهمة₂ ينخفض ​​إلى مستوى جديد (يسمى PO السنخية₂) بسبب عاملين: زيادة الضغط الجزئي لبخار الماء الناتج عن ترطيب الهواء الملهم ، وزيادة الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون (PCO₂) من CO₂ إفراز. من الحويصلات الهوائية ، ينتشر الأكسجين عبر الغشاء الشعري السنخي في الدم نتيجة للتدرج بين PO السنخية₂ و PO الدم₂. ترتبط غالبية الأكسجين الموجود في الدم بالهيموجلوبين (أوكسي هيموجلوبين). وبالتالي ، يرتبط محتوى الأكسجين ارتباطًا مباشرًا بكل من تركيز الهيموجلوبين في الدم ونسبة O₂ مواقع الارتباط على الهيموجلوبين المشبعة بالأكسجين (تشبع أوكسي هيموجلوبين). لذلك ، فهم العلاقة بين الشرايين PO₂ والتشبع أوكسي هيموجلوبين ضروري لفهم محددات محتوى الأكسجين في الدم. يوضح الشكل 2 منحنى تفكك أوكسي هيموجلوبين. مع زيادة الارتفاع ، وحي PO₂ ينخفض ​​، وبالتالي ، PO الشرايين₂ وينخفض ​​تشبع أوكسي هيموجلوبين. في الأشخاص العاديين ، ترتبط ارتفاعات أكبر من 3,000 متر بانخفاض كافٍ في ضغط الدم الشرياني₂ ينخفض ​​تشبع أوكسي هيموجلوبين إلى أقل من 90٪ ، على الجزء الحاد من منحنى تفكك أوكسي هيموجلوبين. ستؤدي الزيادات الإضافية في الارتفاع بشكل متوقع إلى تشبع كبير في غياب آليات تعويضية.

الشكل 2. منحنى تفكك أوكسي هيموجلوبين

تحمي التكيفات التنفسية التي تحدث في البيئات المرتفعة الضغط الجزئي الشرياني للأكسجين من تأثيرات انخفاض مستويات الأكسجين المحيط ، ويمكن تقسيمها إلى تغيرات حادة وتحت حادة ومزمنة. يؤدي الصعود الحاد إلى ارتفاعات عالية إلى انخفاض صندوق البريد الملهم₂ مما يؤدي بدوره إلى انخفاض في ضغط الدم الشرياني₂ (نقص الأكسجة). من أجل تقليل آثار انخفاض PO الملهم₂ على تشبع الشرايين بالأوكسي هيموغلوبين ، يؤدي نقص الأكسجة الذي يحدث على ارتفاعات عالية إلى زيادة التهوية ، بوساطة الجسم السباتي (الاستجابة التنفسية بنقص التأكسج - HVR). يزيد فرط التنفس من إفراز ثاني أكسيد الكربون ومن ثم الضغط الشرياني ثم الضغط الجزئي السنخي لثاني أكسيد الكربون (PCO₂) السقوط. السقوط في PCO السنخي₂ يسمح PO السنخية₂ لترتفع ، وبالتالي ، PO الشرايين₂ والشرياني O₂ يزيد المحتوى. ومع ذلك ، فإن زيادة إفراز ثاني أكسيد الكربون تؤدي أيضًا إلى انخفاض في تركيز أيون الهيدروجين في الدم ([H⁺]) مما يؤدي إلى تطور القلاء. يمنع القلاء الناتج استجابة التنفس الصناعي بنقص التأكسج. وبالتالي ، عند الصعود الحاد إلى ارتفاعات عالية ، هناك زيادة مفاجئة في التهوية يتم تعديلها من خلال تطور قلاء في الدم.

خلال الأيام العديدة التالية على ارتفاعات عالية ، تحدث تغييرات أخرى في التهوية ، يشار إليها عادةً بالتأقلم مع التهوية. تستمر التهوية في الزيادة خلال الأسابيع العديدة القادمة. تحدث هذه الزيادة الإضافية في التهوية حيث تقوم الكلية بتعويض القلاء الحاد عن طريق إفراز أيونات البيكربونات ، مما يؤدي إلى ارتفاع في الدم [H⁺]. كان يعتقد في البداية أن التعويض الكلوي للقلاء أزال التأثير المثبط للقلاء على الاستجابة التنفسية الناقصة التأكسج ، مما يسمح بالوصول إلى الإمكانات الكاملة لـ HVR. ومع ذلك ، كشفت قياسات درجة الحموضة في الدم أن القلاء مستمر على الرغم من زيادة التهوية. تشمل الآليات المفترضة الأخرى: (1) السائل الدماغي النخاعي (CSF) قد يكون الأس الهيدروجيني المحيط بمركز التحكم في الجهاز التنفسي في النخاع قد عاد إلى طبيعته على الرغم من قلاء المصل المستمر ؛ (2) زيادة حساسية الجسم السباتي لنقص الأكسجة. (3) زيادة استجابة جهاز التحكم في الجهاز التنفسي لثاني أكسيد الكربون₂. بمجرد حدوث التأقلم التنفسي ، يستمر كل من فرط التنفس وزيادة HVR لعدة أيام بعد العودة إلى الارتفاعات المنخفضة ، على الرغم من حل نقص الأكسجة.

تحدث تغييرات أخرى في التنفس بعد عدة سنوات من العيش على ارتفاعات عالية. أظهرت القياسات في السكان الأصليين في المرتفعات العالية انخفاضًا في HVR عند مقارنتها بالقيم التي تم الحصول عليها في الأفراد المتأقلمين ، على الرغم من عدم المستويات التي شوهدت في الموضوعات عند مستوى سطح البحر. آلية انخفاض HVR غير معروفة ، ولكنها قد تكون مرتبطة بتضخم الجسم السباتي و / أو تطوير آليات تكيفية أخرى للحفاظ على أكسجة الأنسجة مثل: زيادة كثافة الشعيرات الدموية ؛ زيادة قدرة الأنسجة على تبادل الغازات ؛ زيادة عدد وكثافة الميتوكوندريا. أو زيادة القدرة الحيوية.

بالإضافة إلى تأثيره على التهوية ، فإن نقص الأكسجة يؤدي أيضًا إلى انقباض العضلات الملساء الوعائية في الشرايين الرئوية (تضيق الأوعية بنقص التأكسج). تؤدي الزيادة اللاحقة في مقاومة الأوعية الدموية الرئوية وضغط الشريان الرئوي إلى إعادة توجيه تدفق الدم بعيدًا عن الحويصلات الرديئة التهوية مع انخفاض PO.₂ ونحو الحويصلات الهوائية الأفضل تهوية. وبهذه الطريقة ، يتم مطابقة التروية الشريانية الرئوية مع وحدات الرئة جيدة التهوية ، مما يوفر آلية أخرى للحفاظ على ضغط الدم الشرياني.₂.

يتم تعزيز توصيل الأكسجين إلى الأنسجة بشكل أكبر من خلال التكيفات في أنظمة القلب والأوعية الدموية وأمراض الدم. عند الصعود الأولي إلى علو شاهق ، يزداد معدل ضربات القلب ، مما يؤدي إلى زيادة النتاج القلبي. على مدار عدة أيام ، ينخفض ​​النتاج القلبي بسبب انخفاض حجم البلازما الناتج عن زيادة فقدان الماء الذي يحدث على ارتفاعات عالية. مع مرور الوقت ، تؤدي زيادة إنتاج إرثروبويتين إلى زيادة تركيز الهيموجلوبين ، مما يزود الدم بقدرة أكبر على حمل الأكسجين. بالإضافة إلى زيادة مستويات الهيموجلوبين ، قد تساعد التغييرات في شغف الأكسجين المرتبط بالهيموغلوبين أيضًا في الحفاظ على أكسجة الأنسجة. قد يكون من المتوقع حدوث تحول في منحنى تفكك أوكسي هيموجلوبين إلى اليمين لأنه يفضل إطلاق الأكسجين إلى الأنسجة. ومع ذلك ، تشير البيانات التي تم الحصول عليها من قمة جبل إيفرست ومن تجارب غرفة الضغط المنخفض التي تحاكي القمة إلى أن المنحنى قد تحول إلى اليسار (West and Lahiri 1984 ؛ West and Wagner 1980 ؛ West et al. 1983). على الرغم من أن التحول إلى اليسار من شأنه أن يجعل تفريغ الأكسجين إلى الأنسجة أكثر صعوبة ، إلا أنه قد يكون مفيدًا في الارتفاعات القصوى لأنه سيسهل امتصاص الأكسجين في الرئتين على الرغم من الانخفاض الملحوظ في PO.₂ (43 مم زئبق على قمة جبل إيفرست مقابل 149 مم زئبق عند مستوى سطح البحر).

الحلقة الأخيرة في سلسلة إمداد الأنسجة بالأكسجين هي الامتصاص الخلوي للأكسجين واستخدامه₂. من الناحية النظرية ، هناك نوعان من التكيفات المحتملة التي يمكن أن تحدث. أولاً ، تقليل المسافة التي يجب أن يقطعها الأكسجين عند الانتشار خارج الأوعية الدموية إلى الموقع داخل الخلايا المسؤول عن التمثيل الغذائي التأكسدي ، الميتوكوندريا. ثانيًا ، يمكن أن تحدث تعديلات كيميائية حيوية تعمل على تحسين وظيفة الميتوكوندريا. تم اقتراح تقليل مسافة الانتشار من خلال الدراسات التي تظهر إما زيادة كثافة الشعيرات الدموية أو زيادة كثافة الميتوكوندريا في الأنسجة العضلية. من غير الواضح ما إذا كانت هذه التغييرات تعكس إما تجنيد أو تطوير الشعيرات الدموية والميتوكوندريا ، أو أنها ناتجة عن ضمور العضلات. في كلتا الحالتين ، ستنخفض المسافة بين الشعيرات الدموية والميتوكوندريا ، مما يسهل انتشار الأكسجين. تشمل التعديلات الكيميائية الحيوية التي قد تحسن وظيفة الميتوكوندريا زيادة مستويات الميوغلوبين. الميوغلوبين هو بروتين داخل الخلايا يربط الأكسجين عند انخفاض PO في الأنسجة₂ مستويات ويسهل انتشار الأكسجين في الميتوكوندريا. يزيد تركيز الميوغلوبين بالتدريب ويرتبط بالقدرة الهوائية لخلايا العضلات. على الرغم من أن هذه التعديلات مفيدة من الناحية النظرية ، إلا أن الأدلة القاطعة غير متوفرة.

تصف الروايات المبكرة للمستكشفين على ارتفاعات عالية التغيرات في وظيفة الدماغ. تم وصف ضعف القدرات الحركية والحسية والمعرفية ، بما في ذلك انخفاض القدرة على تعلم المهام الجديدة وصعوبة التعبير عن المعلومات لفظيًا. قد تؤدي أوجه القصور هذه إلى سوء التقدير والتهيج ، مما يزيد من تعقيد المشكلات التي تواجهها البيئات المرتفعة. عند العودة إلى مستوى سطح البحر ، تتحسن هذه النواقص مع دورة زمنية متغيرة ؛ أشارت التقارير إلى ضعف في الذاكرة والتركيز يستمر من أيام إلى شهور ، وانخفاض سرعة النقر بالأصابع لمدة عام واحد (Hornbein et al. 1989). الأفراد الذين يعانون من HVR أكبر هم أكثر عرضة للعجز طويل الأمد ، ربما بسبب فائدة فرط التنفس على تشبع الشرايين أوكسي هيموجلوبين قد يقابلها نقص ناقص (نقص PCO)₂ في الدم) ، مما يسبب انقباض الأوعية الدموية الدماغية مما يؤدي إلى انخفاض تدفق الدم في المخ.

المناقشة السابقة اقتصرت على شروط الراحة ؛ يوفر التمرين ضغطًا إضافيًا مع زيادة الطلب على الأكسجين واستهلاكه. يؤدي الانخفاض في الأكسجين المحيط على ارتفاعات عالية إلى انخفاض في امتصاص الأكسجين الأقصى ، وبالتالي ممارسة الرياضة القصوى. بالإضافة إلى ذلك ، انخفض صندوق البريد المستوحى₂ على ارتفاعات عالية يضعف بشدة انتشار الأكسجين في الدم. هذا موضح في الشكل 3 ، الذي يرسم المسار الزمني لانتشار الأكسجين في الشعيرات الدموية السنخية. عند مستوى سطح البحر ، هناك وقت إضافي لموازنة PO في نهاية الشعيرات الدموية₂ إلى PO السنخية₂، بينما في قمة جبل إيفرست ، لا تتحقق الموازنة الكاملة. يرجع هذا الاختلاف إلى انخفاض مستوى الأكسجين المحيط على ارتفاعات عالية مما يؤدي إلى انخفاض تدرج الانتشار بين فوسفات الأوكسجين السنخي والوريدي.₂. مع التمرين ، يزيد النتاج القلبي وتدفق الدم ، مما يقلل من وقت عبور خلايا الدم عبر الشعيرات السنخية ، مما يؤدي إلى تفاقم المشكلة. من هذه المناقشة ، يتضح أن التحول إلى اليسار في O₂ ومنحنى تفكك الهيموغلوبين مع الارتفاع ضروري كتعويض لانخفاض تدرج انتشار الأكسجين في الحويصلات الهوائية.

الشكل 3. الدورة الزمنية المحسوبة لتوتر الأكسجين في الشعيرات السنخية

النوم المضطرب شائع بين النزلاء على ارتفاعات عالية. التنفس الدوري (Cheyne-Stokes) عام ويتميز بفترات من معدل التنفس السريع (فرط التنفس) بالتناوب مع فترات من انقطاع التنفس (انقطاع النفس) مما يؤدي إلى نقص الأكسجة. يميل التنفس الدوري إلى أن يكون أكثر وضوحًا في الأفراد الذين يعانون من حساسية التنفس التنفسية الشديدة. وفقًا لذلك ، يعاني الأشخاص الذين يعانون من انخفاض في معدل ضربات القلب من تنفس دوري أقل حدة. ومع ذلك ، شوهدت فترات مستمرة من نقص التهوية ، تتوافق مع انخفاضات مستمرة في تشبع الأكسجين الهيموغلوبين. ربما تتعلق آلية التنفس الدوري بزيادة HVR مما يؤدي إلى زيادة التهوية استجابة لنقص الأكسجة. تؤدي زيادة التهوية إلى زيادة درجة الحموضة في الدم (القلاء) ، مما يؤدي بدوره إلى تثبيط التهوية. مع تقدم التأقلم ، يتحسن التنفس الدوري. يقلل العلاج باستخدام الأسيتازولاميد من التنفس الدوري ويحسن تشبع الشرايين أوكسي هيموجلوبين أثناء النوم. يجب توخي الحذر مع الأدوية والكحول التي تثبط التهوية ، لأنها قد تؤدي إلى تفاقم نقص الأكسجة أثناء النوم.

التأثيرات الفيزيولوجية المرضية للضغط الجوي المنخفض

يوفر تعقيد التكيف الفسيولوجي البشري للارتفاعات العالية العديد من الاستجابات غير القابلة للتكيف المحتملة. على الرغم من أنه سيتم وصف كل متلازمة على حدة ، إلا أن هناك تداخلًا كبيرًا بينهما. من المرجح أن تمثل الأمراض مثل نقص الأكسجة الحاد ، وداء المرتفعات الحاد ، والوذمة الرئوية في المرتفعات ، والوذمة الدماغية في المرتفعات مجموعة من الاضطرابات التي تشترك في نفس الفيزيولوجيا المرضية.

نقص الأكسجة

يحدث نقص الأكسجة مع الصعود إلى ارتفاعات عالية بسبب انخفاض الضغط الجوي وما ينتج عن ذلك من انخفاض في الأكسجين المحيط. مع الصعود السريع ، يحدث نقص الأكسجة بشكل حاد ، وليس لدى الجسم وقت للتكيف. تمت حماية متسلقي الجبال بشكل عام من تأثيرات نقص الأكسجة الحاد بسبب الوقت الذي ينقضي ، وبالتالي التأقلم الذي يحدث أثناء التسلق. يمثل نقص الأكسجة الحاد مشكلة لكل من الطيارين وأفراد الإنقاذ في البيئات عالية الارتفاع. يؤدي عدم التشبع الحاد بالأوكسي هيموغلوبين إلى قيم أقل من 40 إلى 60٪ إلى فقدان الوعي. مع تشبع أقل حدة ، يلاحظ الأفراد الصداع والارتباك والنعاس وفقدان التنسيق. يسبب نقص الأكسجين أيضًا حالة من النشوة التي وصفها تيساندير ، أثناء رحلة المنطاد عام 1875 ، بأنها تعاني من "الفرح الداخلي". مع زيادة التشبع الشديد ، يحدث الموت. يستجيب نقص الأكسجة الحاد بسرعة وبشكل كامل إما لإعطاء الأكسجين أو النزول.

داء المرتفعات الحاد

داء المرتفعات الحاد (AMS) هو الاضطراب الأكثر شيوعًا في البيئات المرتفعة ويصيب ما يصل إلى ثلثي السائحين. يعتمد حدوث داء المرتفعات الحاد على عوامل متعددة ، بما في ذلك معدل الصعود ، وطول التعرض ، ودرجة النشاط ، وقابلية الفرد للإصابة. يعد تحديد الأفراد المصابين أمرًا مهمًا لمنع تطور الوذمة الرئوية أو الدماغية. يتم التعرف على داء المرتفعات الحاد من خلال التعرف على العلامات والأعراض المميزة التي تحدث في المكان المناسب. غالبًا ما يحدث داء المرتفعات الحاد في غضون ساعات قليلة من الصعود السريع إلى ارتفاعات أكبر من 2,500 متر. تشمل الأعراض الأكثر شيوعًا الصداع الذي يكون أكثر وضوحًا في الليل وفقدان الشهية الذي قد يكون مصحوبًا بالغثيان والقيء واضطراب النوم والإرهاق. غالبًا ما يشكو الأفراد المصابون بـ AMS من ضيق التنفس والسعال والأعراض العصبية مثل عجز الذاكرة والاضطرابات السمعية أو البصرية. قد تكون نتائج الفحص البدني غير متوفرة ، على الرغم من أن احتباس السوائل قد يكون علامة مبكرة. قد يتعلق التسبب في مرض الجبال الحاد بنقص التهوية النسبي الذي من شأنه زيادة تدفق الدم في المخ والضغط داخل الجمجمة عن طريق زيادة PCO الشرياني₂ وتناقص PO الشرايين₂. قد تفسر هذه الآلية سبب انخفاض احتمالية إصابة الأشخاص الذين يعانون من ارتفاع معدل الإصابة بمرض HVR بداء المرتفعات الحاد. آلية احتباس السوائل غير مفهومة جيدًا ، ولكنها قد تكون مرتبطة بمستويات غير طبيعية في البلازما للبروتينات و / أو الهرمونات التي تنظم إفراز الكلى للماء ؛ قد تستجيب هذه المنظمات للنشاط المتزايد للجهاز العصبي الودي الذي لوحظ في المرضى الذين يعانون من داء المرتفعات الحاد. قد يؤدي تراكم الماء بدوره إلى ظهور وذمة أو تورم في المساحات الخلالية في الرئتين. قد تستمر الحالات الأكثر شدة لتتطور إلى وذمة رئوية أو دماغية.

يمكن الوقاية من داء المرتفعات الحاد من خلال الصعود البطيء والمتدرج ، مما يتيح الوقت الكافي للتأقلم. قد يكون هذا مهمًا بشكل خاص لأولئك الأفراد الذين لديهم حساسية أكبر أو لديهم تاريخ سابق من داء المرتفعات الحاد. بالإضافة إلى ذلك ، فإن إعطاء الأسيتازولاميد قبل الصعود أو أثناءه قد يساعد في الوقاية من أعراض داء المرتفعات الحاد والتخفيف من حدتها. يثبط الأسيتازولاميد عمل الأنهيدراز الكربوني في الكلى ويؤدي إلى زيادة إفراز أيونات البيكربونات والماء ، مما ينتج عنه حماض في الدم. يحفز الحماض التنفس ، مما يؤدي إلى زيادة تشبع الشرايين بالأوكسي هيموغلوبين وانخفاض التنفس الدوري أثناء النوم. من خلال هذه الآلية ، يسرع الأسيتازولاميد العملية الطبيعية للتأقلم.

يمكن معالجة داء المرتفعات الحاد بشكل أكثر فعالية بالنسب. مزيد من الصعود إلى ارتفاعات عالية غير موصوف ، حيث قد يتطور المرض. عندما لا يكون النزول ممكنًا ، يمكن إعطاء الأكسجين. بدلاً من ذلك ، يمكن إحضار غرف الضغط العالي المصنوعة من القماش الخفيف الوزن في رحلات استكشافية إلى بيئات عالية الارتفاع. تعتبر الأكياس ذات الضغط العالي ذات قيمة خاصة عندما لا يتوفر الأكسجين ولا يمكن النزول. تتوفر العديد من الأدوية التي تحسن أعراض داء المرتفعات الحاد ، بما في ذلك أسيتازولاميد وديكساميثازون. آلية عمل الديكساميثازون غير واضحة ، على الرغم من أنه قد يعمل عن طريق تقليل تكوين الوذمة.

الوذمة الرئوية في المرتفعات

تؤثر الوذمة الرئوية في المرتفعات على ما يقرب من 0.5 إلى 2.0٪ من الأفراد الذين يصعدون إلى ارتفاعات تزيد عن 2,700 متر وهي السبب الأكثر شيوعًا للوفاة بسبب الأمراض التي تصادفها على ارتفاعات عالية. تتطور الوذمة الرئوية في المرتفعات من 6 إلى 96 ساعة بعد الصعود. تتشابه عوامل الخطر للإصابة بالوذمة الرئوية في المرتفعات مع تلك الخاصة بداء المرتفعات الحاد. تشمل العلامات المبكرة الشائعة أعراض داء المرتفعات الحاد المصحوب بقلة تحمل التمارين ، وزيادة وقت التعافي بعد التمرين ، وضيق التنفس عند المجهود ، والسعال الجاف المستمر. مع تفاقم الحالة ، يُصاب المريض بضيق في التنفس أثناء الراحة ، ونتائج احتقان مسموع في الرئتين ، وزراق في فراش الظفر والشفتين. التسبب في هذا الاضطراب غير مؤكد ولكنه ربما يتعلق بزيادة ضغط الأوعية الدموية الدقيقة أو زيادة نفاذية الأوعية الدموية الدقيقة مما يؤدي إلى تطور الوذمة الرئوية. على الرغم من أن ارتفاع ضغط الدم الرئوي قد يساعد في تفسير الآلية المرضية ، فقد لوحظ ارتفاع في ضغط الشريان الرئوي بسبب نقص الأكسجة لدى جميع الأفراد الذين يصعدون إلى ارتفاعات عالية ، بما في ذلك أولئك الذين لا يصابون بالوذمة الرئوية. ومع ذلك ، قد يكون لدى الأفراد المعرضين للإصابة انقباض غير متساوٍ لنقص التأكسج في الشرايين اللبية الأحادية ، مما يؤدي إلى فرط نضح الأوعية الدموية الدقيقة في المناطق الموضعية حيث كان تضيق الأوعية الناقص التأكسج غائبًا أو يتضاءل. قد تؤدي الزيادة الناتجة في الضغط وقوى القص إلى إتلاف الغشاء الشعري ، مما يؤدي إلى تكوين الوذمة. تشرح هذه الآلية الطبيعة غير المكتملة لهذا المرض وظهوره في فحص الأشعة السينية للرئتين. كما هو الحال مع داء المرتفعات الحاد ، من المرجح أن يصاب الأفراد الذين يعانون من HVR المنخفض بالوذمة الرئوية على ارتفاعات عالية لأن لديهم تشبع أقل بالأوكسي هيموجلوبين ، وبالتالي ، تضيق الأوعية الرئوية بنقص التأكسج.

الوقاية من الوذمة الرئوية في المرتفعات تشبه الوقاية من داء المرتفعات الحاد وتشمل الصعود التدريجي واستخدام الأسيتازولاميد. في الآونة الأخيرة ، تبين أن استخدام عامل استرخاء العضلات الملساء نيفيديبين مفيد في الوقاية من المرض لدى الأفراد الذين لديهم تاريخ سابق من الوذمة الرئوية في المرتفعات. بالإضافة إلى ذلك ، قد يكون لتجنب التمرين دور وقائي ، على الرغم من أنه ربما يقتصر على الأفراد الذين يمتلكون بالفعل درجة تحت الإكلينيكية من هذا المرض.

من الأفضل علاج الوذمة الرئوية في المرتفعات بمساعدة الإخلاء إلى ارتفاع منخفض ، مع الأخذ في الاعتبار أن الضحية يحتاج إلى الحد من مجهوده. بعد النزول ، يكون التحسن سريعًا والعلاج الإضافي غير الراحة في الفراش والأكسجين عادة ما يكون غير ضروري. عندما لا يكون النزول ممكنًا ، قد يكون العلاج بالأكسجين مفيدًا. تمت محاولة العلاج من تعاطي المخدرات بعوامل متعددة ، كان أكثرها نجاحًا مع فوروسيميد مدر للبول ومع المورفين. يجب توخي الحذر مع هذه الأدوية ، حيث يمكن أن تؤدي إلى الجفاف وانخفاض ضغط الدم وتثبيط الجهاز التنفسي. على الرغم من فعالية النسب كعلاج ، تظل الوفيات عند حوالي 11٪. قد يعكس معدل الوفيات المرتفع هذا الفشل في تشخيص المرض مبكرًا في مساره ، أو عدم القدرة على النزول إلى جانب عدم توفر العلاجات الأخرى.

الوذمة الدماغية في المرتفعات

تمثل الوذمة الدماغية في المرتفعات شكلاً شديدًا من داء المرتفعات الحاد الذي تطور ليشمل الخلل الدماغي المعمم. إن حدوث الوذمة الدماغية غير واضح لأنه من الصعب التفريق بين حالة شديدة من داء المرتفعات الحاد وحالة خفيفة من الوذمة الدماغية. التسبب في الوذمة الدماغية في المرتفعات هو امتداد لتسبب مرض الجبال الحاد ؛ يزيد نقص التهوية من تدفق الدم في المخ والضغط داخل الجمجمة يتطور إلى وذمة دماغية. الأعراض المبكرة للوذمة الدماغية مماثلة لأعراض داء المرتفعات الحاد. مع تقدم المرض ، لوحظت أعراض عصبية إضافية ، بما في ذلك التهيج الشديد والأرق والرنح والهلوسة والشلل والنوبات والغيبوبة في نهاية المطاف. يكشف فحص العين عادة عن تورم القرص البصري أو الوذمة الحليمية. كثيرا ما يلاحظ نزيف الشبكية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن العديد من حالات الوذمة الدماغية لها وذمة رئوية متزامنة.

يشبه علاج الوذمة الدماغية في المرتفعات علاج اضطرابات الارتفاعات الشاهقة الأخرى ، مع اعتبار النزول العلاج المفضل. يجب إعطاء الأكسجين للحفاظ على تشبع الأكسجين الهيموغلوبين أكبر من 90 ٪. قد ينخفض ​​تكوين الوذمة باستخدام الكورتيكوستيرويدات مثل ديكساميثازون. كما تم استخدام عوامل مدرة للبول لتقليل الوذمة ، مع فعالية غير مؤكدة. قد يحتاج مرضى الغيبوبة إلى دعم إضافي في إدارة مجرى الهواء. الاستجابة للعلاج متغيرة ، مع استمرار العجز العصبي والغيبوبة لأيام إلى أسابيع بعد الإخلاء إلى ارتفاعات منخفضة. التدابير الوقائية من الوذمة الدماغية مماثلة لتدابير متلازمات الارتفاعات العالية الأخرى.

نزيف الشبكية

يعتبر نزيف الشبكية شائعًا للغاية ، حيث يصيب ما يصل إلى 40٪ من الأفراد عند ارتفاع 3,700 م و 56٪ عند 5,350 م. عادة ما يكون نزيف الشبكية بدون أعراض. غالبًا ما تكون ناجمة عن زيادة تدفق الدم في شبكية العين وتوسع الأوعية الدموية بسبب نقص الأكسجة في الشرايين. يعتبر نزيف الشبكية أكثر شيوعًا لدى الأفراد المصابين بالصداع ويمكن أن يعجل بالتمارين الرياضية الشاقة. على عكس متلازمات الارتفاعات العالية الأخرى ، لا يمكن الوقاية من نزيف الشبكية عن طريق العلاج بالأسيتازولاميد أو فوروسيميد. عادة ما يتم رؤية الدقة التلقائية في غضون أسبوعين.

داء المرتفعات المزمن

يصيب داء المرتفعات المزمن (CMS) السكان والسكان على المدى الطويل في المرتفعات العالية. عكس الوصف الأول لمرض الجبال المزمن ملاحظات مونجي عن سكان الأنديز الأصليين الذين يعيشون على ارتفاعات تزيد عن 4,000 متر. ومنذ ذلك الحين ، تم وصف داء المرتفعات المزمن ، أو مرض مونج ، في معظم سكان المرتفعات باستثناء شعب الشيربا. يتأثر الذكور أكثر من الإناث. يتسم داء المرتفعات المزمن بالوفرة ، والزرقة ، وارتفاع كتلة خلايا الدم الحمراء مما يؤدي إلى أعراض عصبية تشمل الصداع ، والدوخة ، والخمول ، وضعف الذاكرة. قد يصاب ضحايا داء المرتفعات المزمن بفشل القلب الأيمن ، والذي يسمى أيضًا قلب رئوي، بسبب ارتفاع ضغط الدم الرئوي وانخفاض تشبع الأكسجين الهيموغلوبين بشكل ملحوظ. لا يزال التسبب في داء المرتفعات المزمن غير واضح. كشفت القياسات من الأفراد المصابين عن انخفاض استجابة التنفس الصناعي ، ونقص الأكسجة الحاد الذي يتفاقم أثناء النوم ، وزيادة تركيز الهيموجلوبين وزيادة ضغط الشريان الرئوي. على الرغم من أن علاقة السبب والنتيجة تبدو مرجحة ، إلا أن الأدلة غير موجودة وغالبًا ما تكون مربكة.

يمكن تخفيف العديد من أعراض داء المرتفعات المزمن بالنزول إلى مستوى سطح البحر. يؤدي الانتقال إلى مستوى سطح البحر إلى إزالة منبه نقص الأكسجة لإنتاج خلايا الدم الحمراء وتضيق الأوعية الرئوية. تشمل العلاجات البديلة: الفصد لتقليل كتلة خلايا الدم الحمراء ، وانخفاض تدفق الأكسجين أثناء النوم لتحسين نقص الأكسجة. كما وجد أن العلاج بميدروكسي بروجستيرون ، وهو منبهات الجهاز التنفسي ، فعال أيضًا. في إحدى الدراسات ، أعقب العلاج بالميدروكسي بروجستيرون عشرة أسابيع بتحسين التهوية ونقص الأكسجة وانخفاض عدد خلايا الدم الحمراء.

شروط أخرى

المرضى الذين يعانون من مرض الخلايا المنجلية هم أكثر عرضة للمعاناة من أزمة انسداد الأوعية الدموية المؤلمة على ارتفاعات عالية. حتى الارتفاعات المعتدلة التي تبلغ 1,500 متر من المعروف أنها تؤدي إلى حدوث أزمات ، وترتبط ارتفاعات 1,925 مترًا بخطر حدوث أزمات بنسبة 60٪. يعاني مرضى فقر الدم المنجلي المقيمين على ارتفاع 3,050 مترًا في المملكة العربية السعودية من ضعف عدد الأزمات التي يعاني منها المرضى المقيمون على مستوى سطح البحر. بالإضافة إلى ذلك ، قد يصاب المرضى الذين يعانون من سمة الخلية المنجلية بمتلازمة احتشاء الطحال عند الصعود إلى ارتفاعات عالية. تشمل المسببات المحتملة لزيادة خطر الإصابة بأزمة انسداد الأوعية الدموية ما يلي: الجفاف وزيادة عدد خلايا الدم الحمراء وعدم القدرة على الحركة. يشمل علاج أزمة انسداد الأوعية النزول إلى مستوى سطح البحر والأكسجين والترطيب في الوريد.

في الأساس لا توجد بيانات تصف المخاطر على المرضى الحوامل عند الصعود إلى ارتفاعات عالية. على الرغم من أن المرضى الذين يقيمون على ارتفاعات عالية لديهم مخاطر متزايدة لارتفاع ضغط الدم الناجم عن الحمل ، لا توجد تقارير عن زيادة وفاة الجنين. قد يسبب نقص الأكسجة الحاد تشوهات في معدل ضربات قلب الجنين. ومع ذلك ، لا يحدث هذا إلا في الارتفاعات القصوى أو في وجود وذمة رئوية على ارتفاعات عالية. لذلك ، قد يتعلق الخطر الأكبر على المريضة الحامل ببُعد المنطقة بدلاً من المضاعفات الناجمة عن الارتفاع.

الرجوع