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37. Barometrischer Druck reduziert

Kapitel-Editor:  Walter Dümmer


Inhaltsverzeichnis

Abbildungen und Tabellen

Atmungsakklimatisierung an große Höhen
John T. Reeves und John V. Weil

Physiologische Wirkungen von reduziertem Luftdruck
Kenneth I. Berger und William N. Rom

Gesundheitserwägungen für die Verwaltung der Arbeit in großen Höhen
John B. West

Prävention von Arbeitsgefahren in großen Höhen
Walter Dümmer

Zahlen

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Dienstag, Februar 15 2011 19: 44

Atmungsakklimatisierung an große Höhen

Menschen arbeiten zunehmend in großen Höhen. Bergbaubetriebe, Freizeiteinrichtungen, Transportmittel, landwirtschaftliche Aktivitäten und militärische Feldzüge befinden sich oft in großer Höhe, und all dies erfordert körperliche und geistige Aktivität des Menschen. All diese Aktivitäten beinhalten einen erhöhten Bedarf an Sauerstoff. Ein Problem besteht darin, dass, wenn man höher und höher über dem Meeresspiegel aufsteigt, sowohl der Gesamtluftdruck (der barometrische Druck, PB) und der Sauerstoffmenge in der Umgebungsluft (der Anteil des Sauerstoffs am Gesamtdruck, PO2) nach und nach fallen. Infolgedessen nimmt die Menge an Arbeit, die wir leisten können, nach und nach ab. Diese Grundsätze wirken sich auf den Arbeitsplatz aus. Beispielsweise wurde festgestellt, dass ein Tunnel in Colorado in einer Höhe von 25 Fuß 11,000 % mehr Zeit zur Fertigstellung benötigt als vergleichbare Arbeiten auf Meereshöhe, und Höheneffekte waren mit der Verzögerung verbunden. Es kommt nicht nur zu einer erhöhten Muskelermüdung, sondern auch zu einer Verschlechterung der geistigen Funktion. Gedächtnis, Berechnung, Entscheidungsfindung und Urteilsvermögen werden alle beeinträchtigt. Wissenschaftler, die Berechnungen am Mona-Loa-Observatorium in einer Höhe von über 4,000 m auf der Insel Hawaii durchführen, haben festgestellt, dass sie für ihre Berechnungen mehr Zeit benötigen und mehr Fehler machen als auf Meereshöhe. Aufgrund des zunehmenden Umfangs, Ausmaßes, der Vielfalt und Verbreitung menschlicher Aktivitäten auf diesem Planeten arbeiten immer mehr Menschen in großer Höhe, und die Auswirkungen der Höhe werden zu einem beruflichen Problem.

Grundlegend wichtig für die berufliche Leistungsfähigkeit in der Höhe ist die Aufrechterhaltung der Sauerstoffversorgung des Gewebes. Wir (und andere Tiere) haben Abwehrmechanismen gegen niedrige Sauerstoffzustände (Hypoxie). Dazu gehört vor allem eine Steigerung der Atmung (Ventilation), die einsetzt, wenn der Sauerstoffdruck im arteriellen Blut (PaO2) nimmt ab (Hypoxämie), ist in allen Höhen über dem Meeresspiegel vorhanden, nimmt mit der Höhe zu und ist unser wirksamster Schutz gegen Sauerstoffmangel in der Umgebung. Der Vorgang, bei dem die Atmung in großer Höhe zunimmt, wird als ventilatorische Akklimatisation. Die Bedeutung des Prozesses ist in Abbildung 1 ersichtlich, die zeigt, dass der Sauerstoffdruck im arteriellen Blut bei akklimatisierten Probanden höher ist als bei nicht akklimatisierten Probanden. Außerdem nimmt die Bedeutung der Akklimatisierung zur Aufrechterhaltung des arteriellen Sauerstoffdrucks mit zunehmender Höhe zunehmend zu. Tatsächlich ist es unwahrscheinlich, dass die nicht akklimatisierte Person oberhalb einer Höhe von 20,000 Fuß überlebt, während akklimatisierte Personen in der Lage waren, den Gipfel des Mount Everest (29,029 Fuß, 8,848 m) ohne künstliche Sauerstoffquellen zu besteigen.

Abbildung 1. Ventilatorische Akklimatisierung

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Mechanismus

Der Stimulus für die Erhöhung der Ventilation in großer Höhe entsteht größtenteils und fast ausschließlich in einem Gewebe, das den Sauerstoffdruck im arteriellen Blut überwacht und in einem etwa stecknadelkopfgroßen Organ namens Glomus carotis enthalten ist, das sich an einer Verzweigungsstelle befindet in jeder der beiden Halsschlagadern, in Höhe des Kieferwinkels. Wenn der arterielle Sauerstoffdruck sinkt, spüren nervenähnliche Zellen (Chemorezeptorzellen) im Glomus carotis diese Abnahme und erhöhen ihre Feuerrate entlang des 9. Hirnnerven, der die Impulse direkt an das Atmungskontrollzentrum im Hirnstamm weiterleitet. Wenn das Atemzentrum vermehrt Impulse erhält, stimuliert es über komplexe Nervenbahnen eine Erhöhung der Atemfrequenz und -tiefe, wodurch das Zwerchfell und die Brustwandmuskulatur aktiviert werden. Das Ergebnis ist eine erhöhte Luftmenge, die von der Lunge ventiliert wird, Abbildung 2, was wiederum dazu dient, den arteriellen Sauerstoffdruck wiederherzustellen. Wenn ein Proband Sauerstoff oder mit Sauerstoff angereicherte Luft einatmet, passiert das Gegenteil. Das heißt, die Chemorezeptorzellen verringern ihre Feuerrate, was den Nervenverkehr zum Atmungszentrum verringert und die Atmung verringert. Diese kleinen Organe auf beiden Seiten des Halses reagieren sehr empfindlich auf kleine Änderungen des Sauerstoffdrucks im Blut. Außerdem sind sie fast ausschließlich dafür verantwortlich, den Sauerstoffgehalt des Körpers aufrechtzuerhalten, denn wenn beide beschädigt oder entfernt werden, erhöht sich die Belüftung nicht mehr, wenn der Blutsauerstoffgehalt sinkt. Daher ist ein wichtiger Faktor, der die Atmung steuert, der arterielle Sauerstoffdruck; Eine Abnahme des Sauerstoffgehalts führt zu einer Zunahme der Atmung, und eine Zunahme des Sauerstoffgehalts führt zu einer Abnahme der Atmung. In jedem Fall ist das Ergebnis die Anstrengung des Körpers, den Blutsauerstoffspiegel konstant zu halten.

Abbildung 2. Ablauf der Akklimatisation

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Zeitlicher Verlauf (Faktoren, die der Zunahme der Ventilation in der Höhe entgegenstehen)

Sauerstoff wird für die anhaltende Energieproduktion benötigt, und wenn die Sauerstoffversorgung des Gewebes reduziert ist (Hypoxie), kann die Gewebefunktion herabgesetzt werden. Von allen Organen reagiert das Gehirn am empfindlichsten auf Sauerstoffmangel, und wie oben erwähnt, sind Zentren innerhalb des Zentralnervensystems wichtig für die Kontrolle der Atmung. Wenn wir ein sauerstoffarmes Gemisch atmen, ist die anfängliche Reaktion eine Erhöhung der Atmung, aber nach etwa 10 Minuten lässt die Erhöhung bis zu einem gewissen Grad nach. Während die Ursache für diese Abstumpfung nicht bekannt ist, wird als Ursache eine Unterdrückung einer zentralen neuralen Funktion im Zusammenhang mit dem Atmungsweg vermutet, und wurde genannt hypoxische Atemdepression. Eine solche Depression wurde kurz nach dem Aufstieg in große Höhen beobachtet. Die Depression ist vorübergehend und dauert nur wenige Stunden, möglicherweise weil eine Gewebeanpassung innerhalb des Zentralnervensystems stattfindet.

Dennoch beginnt eine gewisse Erhöhung der Ventilation normalerweise sofort, wenn man sich in große Höhen begibt, obwohl es einige Zeit dauert, bis die maximale Ventilation erreicht ist. Bei Ankunft in der Höhe versucht eine erhöhte Glomus carotis-Aktivität, die Ventilation zu erhöhen und dadurch den arteriellen Sauerstoffdruck wieder auf den Wert auf Meereshöhe anzuheben. Dies stellt den Körper jedoch vor ein Dilemma. Eine Zunahme der Atmung bewirkt eine erhöhte Ausscheidung von Kohlendioxid (CO2) in der Ausatemluft. Wenn CO2 befindet sich im Körpergewebe, erzeugt es eine saure wässrige Lösung, und wenn es in die ausgeatmete Luft verloren geht, werden die Körperflüssigkeiten, einschließlich des Blutes, alkalischer, wodurch das Säure-Basen-Gleichgewicht im Körper verändert wird. Das Dilemma besteht darin, dass die Belüftung nicht nur reguliert wird, um den Sauerstoffdruck konstant zu halten, sondern auch um das Säure-Basen-Gleichgewicht zu gewährleisten. CO2 reguliert die Atmung in die entgegengesetzte Richtung von Sauerstoff. Wenn also das CO2 Der Druck (dh der Übersäuerungsgrad irgendwo im Atmungszentrum) steigt, die Ventilation steigt, und wenn er fällt, fällt die Ventilation. Bei der Ankunft in großer Höhe führt jede Erhöhung der Ventilation, die durch die sauerstoffarme Umgebung verursacht wird, zu einem Abfall des CO2 Druck, der eine Alkalose verursacht und der erhöhten Ventilation entgegenwirkt (Abbildung 2). Daher besteht das Dilemma bei der Ankunft darin, dass der Körper sowohl den Sauerstoffdruck als auch das Säure-Basen-Gleichgewicht nicht konstant halten kann. Der Mensch benötigt viele Stunden und sogar Tage, um das richtige Gleichgewicht wiederzuerlangen.

Eine Methode zur Wiederherstellung des Gleichgewichts besteht darin, dass die Nieren die Ausscheidung von basischem Bikarbonat im Urin erhöhen, was den Säureverlust der Atmung ausgleicht und so dazu beiträgt, das Säure-Basen-Gleichgewicht des Körpers wieder auf Meeresspiegelniveau zu bringen. Die renale Ausscheidung von Bikarbonat ist ein relativ langsamer Prozess. Wenn Sie beispielsweise vom Meeresspiegel auf 4,300 m (14,110 ft) aufsteigen, dauert die Akklimatisierung sieben bis zehn Tage (Abbildung 3). Diese Wirkung der Nieren, die die alkalische Hemmung der Ventilation reduziert, wurde früher als Hauptgrund für die langsame Zunahme der Ventilation nach dem Aufstieg angesehen, aber neuere Forschungen weisen einer progressiven Erhöhung der Empfindlichkeit der hypoxischen Wahrnehmung eine dominierende Rolle zu Fähigkeit der Glomus carotis während der frühen Stunden bis Tage nach dem Aufstieg in die Höhe. Dies ist das Intervall von ventilatorische Akklimatisation. Der Akklimatisierungsprozess ermöglicht tatsächlich, dass die Ventilation als Reaktion auf den niedrigen arteriellen Sauerstoffdruck ansteigt, obwohl der CO2 Druck fällt. Wenn die Belüftung steigt und CO2 Wenn der Druck mit der Akklimatisierung in der Höhe abfällt, kommt es zu einem gleichzeitigen Anstieg des Sauerstoffdrucks in den Lungenbläschen und im arteriellen Blut.

Abbildung 3. Zeitlicher Verlauf der ventilatorischen Akklimatisierung für Probanden auf Meereshöhe, die in 4,300 m Höhe gebracht wurden

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Aufgrund der Möglichkeit einer vorübergehenden hypoxischen Atmungsdepression in der Höhe und weil die Akklimatisierung ein Prozess ist, der erst beim Eintritt in eine sauerstoffarme Umgebung beginnt, tritt der minimale arterielle Sauerstoffdruck bei der Ankunft in der Höhe auf. Danach steigt der arterielle Sauerstoffdruck in den ersten Tagen relativ schnell und danach langsamer an, wie in Abbildung 3. Da die Hypoxie kurz nach der Ankunft schlimmer wird, sind die Lethargie und die Symptome, die mit der Höhenexposition einhergehen, in den ersten Stunden und Tagen ebenfalls schlimmer . Mit der Eingewöhnung stellt sich in der Regel ein wiederhergestelltes Wohlgefühl ein.

Die für die Akklimatisierung erforderliche Zeit nimmt mit zunehmender Höhe zu, was mit dem Konzept übereinstimmt, dass eine stärkere Erhöhung der Ventilation und Säure-Basen-Anpassungen längere Intervalle für die Nierenkompensation erfordern. Während also die Akklimatisierung drei bis fünf Tage für einen Eingeborenen auf Meereshöhe zur Akklimatisierung auf 3,000 m benötigen kann, kann eine vollständige Akklimatisierung für Höhen über 6,000 bis 8,000 m sechs Wochen oder mehr dauern, selbst wenn es möglich ist (Abbildung 4). Wenn die höhenakklimatisierte Person auf Meereshöhe zurückkehrt, kehrt sich der Prozess um. Das heißt, der arterielle Sauerstoffdruck steigt nun auf den Meeresspiegelwert und die Ventilation sinkt. Jetzt gibt es weniger CO2 ausgeatmet und CO2 Druck steigt im Blut und im Atemzentrum. Das Säure-Basen-Gleichgewicht wird in Richtung der Säureseite verschoben, und die Nieren müssen Bikarbonat zurückhalten, um das Gleichgewicht wiederherzustellen. Obwohl die Zeit, die für den Verlust der Akklimatisierung benötigt wird, nicht so gut verstanden ist, scheint sie ein ungefähr so ​​langes Intervall wie der Akklimatisierungsprozess selbst zu erfordern. Wenn dies der Fall ist, ergibt die Rückkehr aus der Höhe hypothetisch ein Spiegelbild des Höhenanstiegs, mit einer wichtigen Ausnahme: Der arterielle Sauerstoffdruck wird beim Abstieg sofort normal.

 

 

 

 

 

Abbildung 4. Auswirkungen der Höhe auf den barometrischen Druck und den inspirierten PO2

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Variabilität zwischen Individuen

Wie zu erwarten ist, unterscheiden sich Individuen in Bezug auf die erforderliche Zeit und das Ausmaß der Atmungsakklimatisierung an eine bestimmte Höhe. Ein sehr wichtiger Grund ist die große Variation zwischen Individuen in der Beatmungsreaktion auf Hypoxie. Zum Beispiel auf Meereshöhe, wenn man das CO hält2 Druck konstant, so dass er die Atmungsreaktion auf niedrigen Sauerstoffgehalt nicht stört, zeigen einige normale Personen eine geringe oder keine Zunahme der Atmung, während andere eine sehr große (bis zu fünffache) Zunahme zeigen. Die Atmungsreaktion auf das Atmen von sauerstoffarmen Gemischen scheint ein inhärentes Merkmal eines Individuums zu sein, da sich Familienmitglieder ähnlicher verhalten als Personen, die nicht verwandt sind. Diejenigen Personen, die erwartungsgemäß eine schlechte Atmungsreaktion auf niedrigen Sauerstoffgehalt auf Meereshöhe haben, scheinen in großer Höhe im Laufe der Zeit auch eine geringere Atmungsreaktion zu haben. Es kann andere Faktoren geben, die eine interindividuelle Variabilität bei der Akklimatisierung verursachen, wie z. B. Variabilität in der Stärke der Atmungsdepression, in der Funktion des Atemzentrums, in der Empfindlichkeit gegenüber Säure-Basen-Änderungen und in der renalen Handhabung von Bikarbonat, aber diese haben es nicht ausgewertet worden.

Besserer Schlaf

Schlechte Schlafqualität, insbesondere vor der Atemakklimatisierung, ist nicht nur eine häufige Beschwerde, sondern auch ein Faktor, der die berufliche Leistungsfähigkeit beeinträchtigt. Viele Dinge stören den Akt des Atmens, einschließlich Emotionen, körperlicher Aktivität, Essen und dem Grad der Wachheit. Die Ventilation nimmt während des Schlafs ab, und die Atmungskapazität wird durch niedrigen Sauerstoff- oder hohen CO-Gehalt stimuliert2 nimmt auch ab. Sowohl die Atemfrequenz als auch die Atemtiefe nehmen ab. Außerdem ist in großer Höhe, wo weniger Sauerstoffmoleküle in der Luft vorhanden sind, die zwischen den Atemzügen in den Lungenbläschen gespeicherte Sauerstoffmenge geringer. Wenn also die Atmung für einige Sekunden aufhört (Apnoe genannt, was in großer Höhe ein häufiges Ereignis ist), fällt der arterielle Sauerstoffdruck schneller als auf Meereshöhe, wo im Wesentlichen das Sauerstoffreservoir größer ist.

In den ersten Nächten nach dem Aufstieg in große Höhen kommt es fast immer zu einem periodischen Atemstillstand. Dies spiegelt das zuvor beschriebene respiratorische Dilemma der Höhe wider, das zyklisch arbeitet: hypoxische Stimulation erhöht die Ventilation, was wiederum den Kohlendioxidgehalt senkt, die Atmung hemmt und die hypoxische Stimulation erhöht, was wiederum die Ventilation stimuliert. Normalerweise gibt es eine Apnoe von 15 bis 30 Sekunden, gefolgt von mehreren sehr großen Atemzügen, die den Patienten oft kurz aufwecken, woraufhin es zu einer weiteren Apnoe kommt. Der arterielle Sauerstoffdruck fällt als Folge der Apnoeperioden manchmal auf besorgniserregende Werte ab. Es kann zu häufigem Aufwachen kommen, und selbst wenn die Gesamtschlafzeit normal ist, beeinträchtigt seine Fragmentierung die Schlafqualität, so dass der Eindruck entsteht, eine unruhige oder schlaflose Nacht gehabt zu haben. Die Zufuhr von Sauerstoff eliminiert den Zyklus der hypoxischen Stimulation, und die alkalotische Hemmung hebt die periodische Atmung auf und stellt den normalen Schlaf wieder her.

Insbesondere Männer mittleren Alters sind auch für eine andere Ursache von Apnoe gefährdet, nämlich für eine intermittierende Obstruktion der oberen Atemwege, die häufigste Ursache für das Schnarchen. Während eine intermittierende Obstruktion an der Rückseite der Nasenwege normalerweise nur störende Geräusche auf Meereshöhe verursacht, kann eine solche Obstruktion in großer Höhe, wo ein kleineres Sauerstoffreservoir in der Lunge vorhanden ist, zu einem stark niedrigen arteriellen Sauerstoffdruck und schlechtem Schlaf führen Qualität.

Zeitweilige Exposition

Es gibt Arbeitssituationen, insbesondere in den südamerikanischen Anden, die erfordern, dass ein Arbeiter mehrere Tage in Höhen über 3,000 bis 4,000 m und dann mehrere Tage zu Hause auf Meereshöhe verbringt. Die besonderen Arbeitspläne (wie viele Tage in der Höhe verbracht werden sollen, sagen wir vier bis 14, und wie viele Tage, sagen wir drei bis sieben, auf Meereshöhe) werden normalerweise mehr von der Wirtschaftlichkeit des Arbeitsplatzes als von gesundheitlichen Erwägungen bestimmt. Ein ökonomisch zu berücksichtigender Faktor ist jedoch das Intervall, das sowohl für die Akklimatisierung als auch für den Verlust der Akklimatisierung an die betreffende Höhe erforderlich ist. Besondere Aufmerksamkeit sollte dem Wohlbefinden und der Leistung des Arbeitnehmers am Arbeitsplatz bei der Ankunft und den ersten ein oder zwei Tagen danach gewidmet werden, in Bezug auf Ermüdung, Zeit, die zur Ausführung routinemäßiger und nicht routinemäßiger Funktionen erforderlich ist, und gemachte Fehler. Es sollten auch Strategien in Betracht gezogen werden, um die für die Akklimatisierung in der Höhe erforderliche Zeit zu minimieren und die Funktion während der Wachstunden zu verbessern.

 

Zurück

Die größten Auswirkungen der großen Höhe auf den Menschen beziehen sich auf die Änderungen des barometrischen Drucks (PB) und die daraus resultierenden Änderungen des Umgebungsdrucks von Sauerstoff (O2). Der barometrische Druck nimmt mit zunehmender Höhe logarithmisch ab und kann durch die folgende Gleichung geschätzt werden:

woher a = Höhe, ausgedrückt in Metern. Darüber hinaus wird das Verhältnis des Luftdrucks zur Höhe von anderen Faktoren wie der Entfernung zum Äquator und der Jahreszeit beeinflusst. West und Lahiri (1984) stellten fest, dass direkte Messungen des barometrischen Drucks in der Nähe des Äquators und auf dem Gipfel des Mt. Everest (8,848 m) größer waren als die Vorhersagen auf der Grundlage der Standardatmosphäre der Internationalen Zivilluftfahrt-Organisation. Wetter und Temperatur beeinflussen auch das Verhältnis zwischen Luftdruck und Höhe insofern, als ein Tiefdruckwettersystem den Druck verringern kann, wodurch Reisende in großer Höhe „physiologisch höher“ werden. Da der eingeatmete Sauerstoffpartialdruck (PO2) bleibt konstant bei etwa 20.93 % des barometrischen Drucks, der wichtigsten Determinante des inspirierten PO2 in jeder Höhe ist der barometrische Druck. Daher nimmt der eingeatmete Sauerstoff mit zunehmender Höhe aufgrund des verringerten barometrischen Drucks ab, wie in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1. Auswirkungen der Höhe auf den barometrischen Druck und den inspirierten PO2

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Temperatur und ultraviolette Strahlung ändern sich auch in großen Höhen. Die Temperatur nimmt mit zunehmender Höhe um etwa 6.5 ​​°C pro 1,000 m ab. Die UV-Strahlung nimmt pro 4 m um etwa 300 % zu, da Trübung, Staub und Wasserdampf abnehmen. Darüber hinaus können bis zu 75 % der ultravioletten Strahlung von Schnee zurückreflektiert werden, was die Exposition in großer Höhe weiter erhöht. Das Überleben in Umgebungen in großer Höhe hängt von der Anpassung an und/oder dem Schutz vor jedem dieser Elemente ab.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Akklimatisierung

Während ein schneller Aufstieg in große Höhen oft zum Tod führt, kann ein langsamer Aufstieg von Bergsteigern erfolgreich sein, wenn er von kompensierenden physiologischen Anpassungsmaßnahmen begleitet wird. Die Akklimatisierung an große Höhen ist darauf ausgerichtet, eine ausreichende Sauerstoffversorgung aufrechtzuerhalten, um trotz des abnehmenden inspirierten PO den metabolischen Anforderungen gerecht zu werden2. Um dieses Ziel zu erreichen, treten Veränderungen in allen Organsystemen auf, die an der Sauerstoffaufnahme in den Körper, der Verteilung von O2 zu den notwendigen Organen, und O2 Entladung auf das Gewebe.

Die Diskussion der Sauerstoffaufnahme und -verteilung erfordert das Verständnis der Determinanten des Sauerstoffgehalts im Blut. Wenn Luft in die Alveole eintritt, wird der inspirierte PO2 auf ein neues Niveau absinkt (Alveolar-PO genannt).2) aufgrund von zwei Faktoren: erhöhter Wasserdampfpartialdruck aus der Befeuchtung der eingeatmeten Luft und erhöhter Kohlendioxidpartialdruck (PCO2) von CO2 Ausscheidung. Aus der Alveole diffundiert Sauerstoff als Ergebnis eines Gradienten zwischen alveolärem PO über die alveoläre Kapillarmembran in das Blut2 und Blut PO2. Der größte Teil des im Blut enthaltenen Sauerstoffs ist an Hämoglobin (Oxyhämoglobin) gebunden. Somit steht der Sauerstoffgehalt in direktem Zusammenhang sowohl mit der Hämoglobinkonzentration im Blut als auch mit dem Prozentsatz an O2 Bindungsstellen am Hämoglobin, die mit Sauerstoff gesättigt sind (Oxyhämoglobinsättigung). Daher ist das Verständnis der Beziehung zwischen arteriellem PO2 und die Oxyhämoglobinsättigung ist wesentlich für das Verständnis der Determinanten des Sauerstoffgehalts im Blut. Abbildung 2 zeigt die Oxyhämoglobin-Dissoziationskurve. Mit zunehmender Höhe inspiriert PO2 abnimmt und daher arterieller PO2 und die Oxyhämoglobinsättigung nimmt ab. Bei gesunden Probanden sind Höhen über 3,000 m mit einem ausreichend verringerten arteriellen PO verbunden2 dass die Oxyhämoglobin-Sättigung auf dem steilen Teil der Oxyhämoglobin-Dissoziationskurve unter 90 % fällt. Weitere Höhenzunahmen werden vorhersehbar zu einer signifikanten Entsättigung führen, wenn keine Kompensationsmechanismen vorhanden sind.

Abbildung 2. Oxyhämoglobin-Dissoziationskurve

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Die Atemanpassungen, die in Höhenlagen auftreten, schützen den arteriellen Sauerstoffpartialdruck vor den Auswirkungen abnehmender Sauerstoffkonzentrationen in der Umgebung und können in akute, subakute und chronische Veränderungen unterteilt werden. Ein akuter Aufstieg in große Höhen führt zu einem Abfall des inspirierten PO2 was wiederum zu einer Abnahme des arteriellen PO führt2 (Hypoxie). Um die Auswirkungen einer verringerten inspirierten PO zu minimieren2 bei arterieller Oxyhämoglobinsättigung löst die in großer Höhe auftretende Hypoxie eine über das Glomus caroticum vermittelte Ventilationssteigerung aus (hypoxic ventilatory response – HVR). Hyperventilation erhöht die Kohlendioxidausscheidung und in der Folge den arteriellen und dann den alveolären Kohlendioxidpartialdruck (PCO2) Stürze. Der Rückgang des alveolären PCO2 ermöglicht alveoläre PO2 zu steigen, und folglich arterielle PO2 und arterielle O2 Inhalt steigt. Die erhöhte Kohlendioxidausscheidung bewirkt aber auch eine Abnahme der Wasserstoffionenkonzentration im Blut ([H+]), was zur Entwicklung einer Alkalose führt. Die daraus resultierende Alkalose hemmt die hypoxische Atmungsreaktion. So kommt es beim akuten Aufstieg in große Höhen zu einem abrupten Anstieg der Ventilation, der durch die Entwicklung einer Alkalose im Blut moduliert wird.

In den nächsten Tagen in großer Höhe treten weitere Änderungen der Ventilation auf, die allgemein als ventilatorische Akklimatisierung bezeichnet werden. Die Belüftung wird in den nächsten Wochen weiter erhöht. Diese weitere Steigerung der Ventilation tritt auf, da die Niere die akute Alkalose durch Ausscheidung von Bicarbonat-Ionen kompensiert, was zu einem Anstieg des Blutes führt [H+]. Anfänglich wurde angenommen, dass die renale Kompensation der Alkalose den hemmenden Einfluss der Alkalose auf die hypoxische Atmungsreaktion beseitigt, wodurch ermöglicht wird, dass das volle Potenzial der HVR erreicht wird. Messungen des Blut-pH-Werts ergaben jedoch, dass die Alkalose trotz der Erhöhung der Ventilation fortbesteht. Andere postulierte Mechanismen umfassen: (1) Der pH-Wert der Cerebrospinalflüssigkeit (CSF), der das Atemkontrollzentrum in der Medulla umgibt, kann sich trotz der anhaltenden Serumalkalose wieder normalisiert haben; (2) erhöhte Empfindlichkeit des Glomus caroticum gegenüber Hypoxie; (3) erhöhte Reaktion des Atmungsreglers auf CO2. Sobald die Atmungsakklimatisierung erfolgt ist, bleiben sowohl die Hyperventilation als auch die erhöhte HVR trotz Auflösung der Hypoxie mehrere Tage nach der Rückkehr in niedrigere Höhen bestehen.

Weitere ventilatorische Veränderungen treten nach mehreren Jahren des Lebens in großer Höhe auf. Messungen bei Eingeborenen in großen Höhen haben einen verringerten HVR im Vergleich zu Werten gezeigt, die bei akklimatisierten Personen erhalten wurden, jedoch nicht mit Werten, die bei Probanden auf Meereshöhe beobachtet wurden. Der Mechanismus für die verringerte HVR ist unbekannt, kann aber mit einer Hypertrophie des Glomus carotis und/oder der Entwicklung anderer adaptiver Mechanismen zur Aufrechterhaltung der Sauerstoffversorgung des Gewebes zusammenhängen, wie z. B.: erhöhte Kapillardichte; erhöhte Gasaustauschkapazität der Gewebe; erhöhte Anzahl und Dichte von Mitochondrien; oder erhöhte Vitalkapazität.

Zusätzlich zu ihrer Auswirkung auf die Ventilation induziert Hypoxie auch eine Verengung der glatten Gefäßmuskulatur in den Pulmonalarterien (hypoxische Vasokonstriktion). Der daraus resultierende Anstieg des pulmonalen Gefäßwiderstands und des pulmonalen Arteriendrucks leitet den Blutfluss weg von schlecht belüfteten Alveolen mit niedrigem alveolärem PO2 und zu besser belüfteten Alveolen. Auf diese Weise wird die pulmonalarterielle Perfusion an gut belüftete Lungeneinheiten angepasst, wodurch ein weiterer Mechanismus zum Erhalt des arteriellen PO bereitgestellt wird2.

Die Sauerstoffversorgung der Gewebe wird durch Anpassungen im kardiovaskulären und hämatologischen System weiter verbessert. Beim anfänglichen Aufstieg in große Höhen steigt die Herzfrequenz, was zu einer Erhöhung des Herzzeitvolumens führt. Über mehrere Tage fällt das Herzzeitvolumen aufgrund des verringerten Plasmavolumens, verursacht durch einen erhöhten Wasserverlust, der in großen Höhen auftritt. Mit zunehmender Zeit führt eine erhöhte Erythropoetin-Produktion zu einer erhöhten Hämoglobinkonzentration, wodurch das Blut mit einer erhöhten Sauerstofftransportkapazität versorgt wird. Zusätzlich zu steigenden Hämoglobinspiegeln können auch Änderungen in der Avidität der Sauerstoffbindung an Hämoglobin dazu beitragen, die Sauerstoffversorgung des Gewebes aufrechtzuerhalten. Eine Verschiebung der Oxyhämoglobin-Dissoziationskurve nach rechts ist zu erwarten, da dies die Sauerstoffabgabe an das Gewebe begünstigen würde. Daten vom Gipfel des Mt. Everest und aus Unterdruckkammerexperimenten, die den Gipfel simulieren, legen jedoch nahe, dass die Kurve nach links verschoben ist (West und Lahiri 1984; West und Wagner 1980; West et al. 1983). Obwohl eine Linksverschiebung die Sauerstoffabgabe an das Gewebe erschweren würde, kann sie in extremen Höhen vorteilhaft sein, da sie die Sauerstoffaufnahme in der Lunge trotz deutlich reduziertem eingeatmetem PO erleichtern würde2 (43 mmHg auf dem Gipfel des Mt. Everest gegenüber 149 mmHg auf Meereshöhe).

Das letzte Glied in der Kette der Sauerstoffversorgung des Gewebes ist die zelluläre Aufnahme und Verwertung von O2. Theoretisch gibt es zwei mögliche Anpassungen, die auftreten können. Erstens Minimierung der Entfernung, die Sauerstoff bei der Diffusion aus dem Blutgefäß heraus und in die für den oxidativen Stoffwechsel verantwortliche intrazelluläre Stelle, die Mitochondrien, zurücklegen muss. Zweitens können biochemische Veränderungen auftreten, die die mitochondriale Funktion verbessern. Die Minimierung der Diffusionsdistanz wurde durch Studien vorgeschlagen, die entweder eine erhöhte Kapillardichte oder eine erhöhte mitochondriale Dichte im Muskelgewebe zeigen. Es ist unklar, ob diese Veränderungen entweder die Rekrutierung oder Entwicklung von Kapillaren und Mitochondrien widerspiegeln oder ein Artefakt aufgrund von Muskelatrophie sind. In jedem Fall würde der Abstand zwischen den Kapillaren und den Mitochondrien verringert, wodurch die Sauerstoffdiffusion erleichtert würde. Zu den biochemischen Veränderungen, die die mitochondriale Funktion verbessern können, gehören erhöhte Myoglobinspiegel. Myoglobin ist ein intrazelluläres Protein, das Sauerstoff bei niedrigem Gewebe-PO bindet2 Ebenen und erleichtert die Sauerstoffdiffusion in die Mitochondrien. Die Myoglobinkonzentration steigt mit dem Training und korreliert mit der aeroben Kapazität der Muskelzellen. Obwohl diese Anpassungen theoretisch vorteilhaft sind, fehlen schlüssige Beweise.

Frühe Berichte von Höhenforschern beschreiben Veränderungen der Gehirnfunktion. Verminderte motorische, sensorische und kognitive Fähigkeiten, einschließlich verminderter Fähigkeit, neue Aufgaben zu lernen, und Schwierigkeiten, Informationen verbal auszudrücken, wurden alle beschrieben. Diese Defizite können zu einem schlechten Urteilsvermögen und zu Reizbarkeit führen, was die Probleme, die in Umgebungen in großer Höhe auftreten, weiter verschlimmert. Bei Rückkehr auf Meereshöhe bessern sich diese Defizite mit variablem Zeitverlauf; Berichte weisen auf eine tage- bis monatelange Beeinträchtigung des Gedächtnisses und der Konzentration sowie eine ein Jahr lang verringerte Fingertippgeschwindigkeit hin (Hornbein et al. 1989). Personen mit größerer HVR sind anfälliger für lang anhaltende Defizite, möglicherweise weil der Nutzen der Hyperventilation auf die arterielle Oxyhämoglobinsättigung durch Hypokapnie (verringerte PCO2 im Blut), was zu einer Verengung der zerebralen Blutgefäße führt, was zu einer verminderten zerebralen Durchblutung führt.

Die vorstehende Diskussion wurde auf Ruhebedingungen beschränkt; Sport sorgt für zusätzlichen Stress, da der Sauerstoffbedarf und -verbrauch steigt. Der Rückgang des Umgebungssauerstoffs in großer Höhe verursacht einen Rückgang der maximalen Sauerstoffaufnahme und damit der maximalen Bewegung. Darüber hinaus inspirierte die verringerte PO2 in großer Höhe beeinträchtigt die Sauerstoffdiffusion ins Blut stark. Dies ist in Abbildung 3 dargestellt, die den zeitlichen Verlauf der Sauerstoffdiffusion in die Alveolarkapillaren darstellt. Auf Meereshöhe gibt es überschüssige Zeit für die Äquilibrierung von endkapillarem PO2 zum alveolären PO2, während auf dem Gipfel des Mt. Everest keine vollständige Äquilibrierung erreicht wird. Dieser Unterschied ist auf den verringerten Umgebungssauerstoffgehalt in großen Höhen zurückzuführen, der zu einem verringerten Diffusionsgradienten zwischen alveolärem und venösem PO führt2. Bei körperlicher Betätigung nehmen das Herzzeitvolumen und der Blutfluss zu, wodurch die Transitzeit der Blutzellen durch die Alveolarkapillare verkürzt wird, was das Problem weiter verschlimmert. Aus dieser Diskussion wird deutlich, dass die Linksverschiebung in der O2 und Hämoglobin-Dissoziationskurve mit der Höhe ist als Kompensation für den verringerten Diffusionsgradienten für Sauerstoff in der Alveole erforderlich.

Abbildung 3. Der berechnete zeitliche Verlauf der Sauerstoffspannung in der Alveolarkapillare

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Schlafstörungen sind bei Reisenden in großer Höhe üblich. Die periodische Atmung (Cheyne-Stokes) ist universell und gekennzeichnet durch Perioden mit schneller Atemfrequenz (Hyperpnoe), die sich mit Perioden ohne Atmung (Apnoe) abwechseln, was zu Hypoxie führt. Die periodische Atmung ist tendenziell bei Personen mit der größten hypoxischen Atmungsempfindlichkeit ausgeprägter. Dementsprechend haben Personen mit niedrigerem HVR eine weniger starke periodische Atmung. Allerdings werden dann anhaltende Hypoventilationsperioden beobachtet, die mit anhaltenden Abnahmen der Oxyhämoglobinsättigung korrespondieren. Der Mechanismus für periodisches Atmen hängt wahrscheinlich mit einer erhöhten HVR zusammen, die eine verstärkte Ventilation als Reaktion auf Hypoxie verursacht. Die erhöhte Ventilation führt zu einem erhöhten Blut-pH-Wert (Alkalose), was wiederum die Ventilation unterdrückt. Mit fortschreitender Akklimatisierung verbessert sich die periodische Atmung. Die Behandlung mit Acetazolamid reduziert die periodische Atmung und verbessert die arterielle Oxyhämoglobinsättigung während des Schlafs. Vorsicht ist geboten bei Medikamenten und Alkohol, die die Atmung unterdrücken, da sie die während des Schlafs beobachtete Hypoxie verschlimmern können.

Pathophysiologische Wirkungen von reduziertem Luftdruck

Die Komplexität der menschlichen physiologischen Anpassung an große Höhen bietet zahlreiche potenzielle maladaptive Reaktionen. Obwohl jedes Syndrom separat beschrieben wird, gibt es beträchtliche Überschneidungen zwischen ihnen. Krankheiten wie akute Hypoxie, akute Höhenkrankheit, Höhenlungenödem und Höhenhirnödem stellen höchstwahrscheinlich ein Spektrum von Anomalien dar, die eine ähnliche Pathophysiologie aufweisen.

Hypoxie

Hypoxie tritt beim Aufstieg in große Höhen aufgrund des verringerten barometrischen Drucks und der daraus resultierenden Abnahme des Umgebungssauerstoffs auf. Bei schnellem Aufstieg tritt akute Hypoxie auf und der Körper hat keine Zeit, sich anzupassen. Bergsteiger sind im Allgemeinen vor den Auswirkungen einer akuten Hypoxie aufgrund der Zeit, die während des Aufstiegs vergeht, und daher der Akklimatisierung, die auftritt, geschützt. Akute Hypoxie ist sowohl für Flieger als auch für Rettungspersonal in Höhenlagen problematisch. Akute Oxyhämoglobin-Entsättigung auf Werte unter 40 bis 60 % führt zur Bewusstlosigkeit. Bei weniger starker Entsättigung bemerken die Betroffenen Kopfschmerzen, Verwirrtheit, Schläfrigkeit und Koordinationsverlust. Hypoxie löst auch einen Zustand der Euphorie aus, den Tissandier während seiner Ballonfahrt im Jahr 1875 als „innere Freude“ beschrieb. Bei stärkerer Entsättigung tritt der Tod ein. Akute Hypoxie spricht schnell und vollständig auf Sauerstoffgabe oder Abstieg an.

Akute Bergkrankheit

Die akute Bergkrankheit (AMS) ist die häufigste Erkrankung in Höhenlagen und betrifft bis zu zwei Drittel der Besucher. Das Auftreten der akuten Bergkrankheit hängt von mehreren Faktoren ab, darunter Aufstiegsgeschwindigkeit, Expositionsdauer, Aktivitätsgrad und individuelle Anfälligkeit. Die Identifizierung betroffener Personen ist wichtig, um ein Fortschreiten zu einem Lungen- oder Hirnödem zu verhindern. Die Identifizierung der akuten Höhenkrankheit erfolgt durch Erkennung charakteristischer Anzeichen und Symptome, die in der entsprechenden Umgebung auftreten. Am häufigsten tritt die akute Höhenkrankheit innerhalb weniger Stunden nach einem schnellen Aufstieg auf Höhen über 2,500 m auf. Zu den häufigsten Symptomen gehören Kopfschmerzen, die nachts stärker ausgeprägt sind, Appetitlosigkeit, die von Übelkeit und Erbrechen begleitet sein kann, Schlafstörungen und Müdigkeit. Personen mit AMS klagen häufig über Atemnot, Husten und neurologische Symptome wie Gedächtnisschwäche, Hör- oder Sehstörungen. Befunde bei der körperlichen Untersuchung können fehlen, obwohl Flüssigkeitsretention ein frühes Anzeichen sein kann. Die Pathogenese der akuten Bergkrankheit kann mit einer relativen Hypoventilation zusammenhängen, die den zerebralen Blutfluss und den intrakraniellen Druck durch Erhöhung des arteriellen PCO erhöhen würde2 und abnehmender arterieller PO2. Dieser Mechanismus könnte erklären, warum Personen mit größerer HVR seltener an akuter Bergkrankheit erkranken. Der Mechanismus der Flüssigkeitsretention ist nicht gut verstanden, kann aber mit abnormalen Plasmaspiegeln von Proteinen und/oder Hormonen zusammenhängen, die die renale Ausscheidung von Wasser regulieren; diese Regulatoren können auf die erhöhte Aktivität des sympathischen Nervensystems ansprechen, die bei Patienten mit akuter Höhenkrankheit beobachtet wird. Die Ansammlung von Wasser kann wiederum zur Ausbildung von Ödemen oder Schwellungen der interstitiellen Räume in der Lunge führen. Schwerere Fälle können zu einem Lungen- oder Hirnödem führen.

Der akuten Höhenkrankheit kann durch langsamen, abgestuften Aufstieg vorgebeugt werden, der ausreichend Zeit zur Akklimatisierung einräumt. Dies kann besonders wichtig für Personen mit größerer Anfälligkeit oder einer Vorgeschichte von akuter Bergkrankheit sein. Darüber hinaus kann die Verabreichung von Acetazolamid vor oder während des Aufstiegs dazu beitragen, die Symptome der akuten Bergkrankheit zu verhindern und zu lindern. Acetazolamid hemmt die Wirkung der Carboanhydrase in den Nieren und führt zu einer erhöhten Ausscheidung von Bicarbonat-Ionen und Wasser, was zu einer Azidose im Blut führt. Die Azidose stimuliert die Atmung, was zu einer erhöhten arteriellen Oxyhämoglobinsättigung und einer verringerten periodischen Atmung während des Schlafs führt. Durch diesen Mechanismus beschleunigt Acetazolamid den natürlichen Akklimatisierungsprozess.

Die Behandlung der akuten Höhenkrankheit lässt sich am effektivsten durch den Abstieg bewerkstelligen. Ein weiterer Aufstieg in große Höhen ist kontraindiziert, da die Krankheit fortschreiten kann. Wenn ein Abstieg nicht möglich ist, kann Sauerstoff verabreicht werden. Alternativ können tragbare Überdruckkammern aus leichtem Stoff auf Expeditionen in hochgelegene Umgebungen mitgenommen werden. Überdruckbeutel sind besonders wertvoll, wenn kein Sauerstoff verfügbar ist und ein Abstieg nicht möglich ist. Es sind mehrere Medikamente erhältlich, die die Symptome der akuten Höhenkrankheit lindern, darunter Acetazolamid und Dexamethason. Der Wirkungsmechanismus von Dexamethason ist unklar, obwohl es durch Verringerung der Ödembildung wirken könnte.

Lungenödem in großer Höhe

Das Höhenlungenödem betrifft etwa 0.5 bis 2.0 % der Personen, die in Höhen über 2,700 m aufsteigen, und ist die häufigste Todesursache aufgrund von Krankheiten, die in großen Höhen auftreten. Ein Höhenlungenödem entwickelt sich 6 bis 96 Stunden nach dem Aufstieg. Risikofaktoren für die Entstehung eines Höhenlungenödems sind ähnlich wie bei der akuten Höhenkrankheit. Häufige frühe Anzeichen sind Symptome der akuten Bergkrankheit, begleitet von einer verminderten Belastungstoleranz, verlängerter Erholungszeit nach dem Training, Kurzatmigkeit bei Anstrengung und anhaltendem trockenem Husten. Mit zunehmender Verschlechterung des Zustands entwickelt der Patient Atemnot in Ruhe, Befunde einer hörbaren Stauung in der Lunge und eine Zyanose der Nagelbetten und Lippen. Die Pathogenese dieser Störung ist ungewiss, hängt aber wahrscheinlich mit einem erhöhten mikrovaskulären Druck oder einer erhöhten Permeabilität der Mikrovaskulatur zusammen, die zur Entwicklung eines Lungenödems führt. Obwohl die pulmonale Hypertonie zur Erklärung der Pathogenese beitragen kann, wurde bei allen Personen, die in große Höhen aufsteigen, eine Erhöhung des Pulmonalarteriendrucks aufgrund von Hypoxie beobachtet, einschließlich derjenigen, die kein Lungenödem entwickeln. Dennoch können anfällige Personen eine ungleichmäßige hypoxische Konstriktion der Pulmonalarterien aufweisen, was zu einer Überperfusion der Mikrovaskulatur in lokalisierten Bereichen führt, in denen eine hypoxische Vasokonstriktion fehlte oder vermindert war. Der daraus resultierende Druckanstieg und die Scherkräfte können die Kapillarmembran beschädigen und zu Ödembildung führen. Dieser Mechanismus erklärt die lückenhafte Natur dieser Krankheit und ihr Auftreten bei der Röntgenuntersuchung der Lunge. Wie bei der akuten Höhenkrankheit entwickeln Personen mit einem niedrigeren HVR eher ein Lungenödem in großer Höhe, da sie eine niedrigere Oxyhämoglobinsättigung und daher eine stärkere hypoxische pulmonale Vasokonstriktion aufweisen.

Die Prävention eines Höhenlungenödems ähnelt der Prävention der akuten Höhenkrankheit und umfasst einen schrittweisen Aufstieg und die Verwendung von Acetazolamid. Kürzlich wurde gezeigt, dass die Anwendung des die glatte Muskulatur entspannenden Mittels Nifedipin bei der Vorbeugung von Krankheiten bei Personen mit einer Vorgeschichte von Lungenödemen in großer Höhe von Vorteil ist. Darüber hinaus kann die Vermeidung von Bewegung eine präventive Rolle spielen, obwohl sie wahrscheinlich auf Personen beschränkt ist, die bereits einen subklinischen Grad dieser Krankheit besitzen.

Die Behandlung eines Lungenödems in großer Höhe wird am besten durch eine unterstützte Evakuierung in eine niedrigere Höhe erreicht, wobei zu berücksichtigen ist, dass das Opfer seine Anstrengung einschränken muss. Nach dem Abstieg setzt die Besserung schnell ein und eine zusätzliche Behandlung außer Bettruhe und Sauerstoff ist normalerweise nicht erforderlich. Wenn ein Abstieg nicht möglich ist, kann eine Sauerstofftherapie von Vorteil sein. Eine medikamentöse Behandlung wurde mit mehreren Mitteln versucht, am erfolgreichsten mit dem Diuretikum Furosemid und mit Morphin. Bei diesen Medikamenten ist Vorsicht geboten, da sie zu Dehydrierung, Blutdruckabfall und Atemdepression führen können. Trotz der Wirksamkeit des Abstiegs als Therapie bleibt die Sterblichkeit bei etwa 11 %. Diese hohe Sterblichkeitsrate kann auf das Versäumnis zurückzuführen sein, die Krankheit früh in ihrem Verlauf zu diagnostizieren, oder auf die Unfähigkeit des Absteigens in Verbindung mit der mangelnden Verfügbarkeit anderer Behandlungen.

Höhenhirnödem

Das Höhenhirnödem stellt eine extreme Form der akuten Höhenkrankheit dar, die sich zu einer generalisierten zerebralen Dysfunktion entwickelt hat. Die Häufigkeit des Hirnödems ist unklar, da es schwierig ist, einen schweren Fall einer akuten Höhenkrankheit von einem leichten Fall eines Hirnödems zu unterscheiden. Die Pathogenese des Höhenhirnödems ist eine Erweiterung der Pathogenese der akuten Höhenkrankheit; Hypoventilation erhöht den zerebralen Blutfluss und den intrakraniellen Druck und führt zu einem zerebralen Ödem. Frühe Symptome eines Hirnödems sind identisch mit Symptomen einer akuten Höhenkrankheit. Mit Fortschreiten der Krankheit werden zusätzliche neurologische Symptome festgestellt, darunter schwere Reizbarkeit und Schlaflosigkeit, Ataxie, Halluzinationen, Lähmungen, Krampfanfälle und schließlich Koma. Die Untersuchung der Augen zeigt häufig eine Schwellung der Papille oder ein Papillenödem. Netzhautblutungen werden häufig beobachtet. Darüber hinaus haben viele Fälle von Hirnödem gleichzeitig ein Lungenödem.

Die Behandlung des Hirnödems in großer Höhe ähnelt der Behandlung anderer Erkrankungen in großer Höhe, wobei der Abstieg die bevorzugte Therapie ist. Sauerstoff sollte verabreicht werden, um eine Oxyhämoglobinsättigung von über 90 % aufrechtzuerhalten. Die Ödembildung kann durch die Anwendung von Kortikosteroiden wie Dexamethason verringert werden. Diuretika wurden auch verwendet, um Ödeme zu verringern, mit ungewisser Wirksamkeit. Komapatienten benötigen möglicherweise zusätzliche Unterstützung beim Atemwegsmanagement. Das Ansprechen auf die Behandlung ist unterschiedlich, wobei neurologische Defizite und Koma Tage bis Wochen nach der Evakuierung in niedrigere Höhen bestehen bleiben. Präventive Maßnahmen für ein Hirnödem sind identisch mit Maßnahmen für andere Höhensyndrome.

Netzhautblutungen

Netzhautblutungen sind extrem häufig und betreffen bis zu 40 % der Personen auf 3,700 m und 56 % auf 5,350 m. Netzhautblutungen sind in der Regel asymptomatisch. Sie werden höchstwahrscheinlich durch einen erhöhten retinalen Blutfluss und eine Gefäßerweiterung aufgrund einer arteriellen Hypoxie verursacht. Netzhautblutungen treten häufiger bei Personen mit Kopfschmerzen auf und können durch anstrengende körperliche Betätigung ausgelöst werden. Im Gegensatz zu anderen Höhensyndrome sind retinale Blutungen nicht durch eine Acetazolamid- oder Furosemid-Therapie vermeidbar. Eine spontane Auflösung wird normalerweise innerhalb von zwei Wochen beobachtet.

Chronische Höhenkrankheit

Chronische Höhenkrankheit (CMS) befällt Anwohner und Langzeitbewohner von Höhenlagen. Die erste Beschreibung der chronischen Bergkrankheit spiegelte Monges Beobachtungen von Andeneingeborenen wider, die in Höhen über 4,000 m lebten. Chronische Bergkrankheit oder Monge-Krankheit wurde seitdem bei den meisten Höhenbewohnern außer Sherpas beschrieben. Männer sind häufiger betroffen als Frauen. Chronische Bergkrankheit ist durch Fülle, Zyanose und erhöhte Masse roter Blutkörperchen gekennzeichnet, was zu neurologischen Symptomen wie Kopfschmerzen, Schwindel, Lethargie und Gedächtnisstörungen führt. Opfer der chronischen Höhenkrankheit können eine Rechtsherzinsuffizienz entwickeln, auch genannt Lungenherz, aufgrund pulmonaler Hypertonie und deutlich reduzierter Oxyhämoglobinsättigung. Die Pathogenese der chronischen Bergkrankheit ist unklar. Messungen von betroffenen Personen haben eine verringerte hypoxische Atmungsreaktion, eine schwere Hypoxämie, die sich während des Schlafs verschlimmert, eine erhöhte Hämoglobinkonzentration und einen erhöhten Lungenarteriendruck ergeben. Obwohl eine Ursache-Wirkungs-Beziehung wahrscheinlich erscheint, fehlen Beweise und sind oft verwirrend.

Viele Symptome der chronischen Bergkrankheit können durch Abstieg auf Meereshöhe gelindert werden. Die Verlagerung auf Meereshöhe beseitigt den hypoxischen Stimulus für die Produktion roter Blutkörperchen und die pulmonale Vasokonstriktion. Alternative Behandlungen umfassen: Phlebotomie zur Verringerung der Masse der roten Blutkörperchen und Sauerstoffmangel während des Schlafs zur Verbesserung der Hypoxie. Auch eine Therapie mit Medroxyprogesteron, einem Atemstimulans, hat sich als wirksam erwiesen. In einer Studie folgte auf eine zehnwöchige Medroxyprogesteron-Therapie eine verbesserte Belüftung und Hypoxie sowie eine verringerte Anzahl roter Blutkörperchen.

Andere Bedingungen

Patienten mit Sichelzellenanämie erleiden in großer Höhe mit größerer Wahrscheinlichkeit eine schmerzhafte vasookklusive Krise. Selbst moderate Höhen von 1,500 m sind bekanntermaßen krisenauslösend, und Höhen von 1,925 m sind mit einem 60%igen Krisenrisiko verbunden. Patienten mit Sichelzellenkrankheit, die in Saudi-Arabien auf 3,050 m leben, haben doppelt so viele Krisen wie Patienten, die auf Meereshöhe leben. Darüber hinaus können Patienten mit Sichelzellanämie beim Aufstieg in große Höhen ein Milzinfarktsyndrom entwickeln. Zu den wahrscheinlichen Ursachen für das erhöhte Risiko einer vasookklusiven Krise gehören: Dehydratation, erhöhte Anzahl roter Blutkörperchen und Immobilität. Die Behandlung einer vaso-okklusiven Krise umfasst den Abstieg auf Meereshöhe, Sauerstoff und intravenöse Flüssigkeitszufuhr.

Es liegen im Wesentlichen keine Daten vor, die das Risiko für schwangere Patientinnen beim Aufstieg in große Höhen beschreiben. Obwohl Patienten, die in großer Höhe leben, ein erhöhtes Risiko für schwangerschaftsbedingten Bluthochdruck haben, liegen keine Berichte über einen erhöhten Tod des Fötus vor. Eine schwere Hypoxie kann Anomalien der fötalen Herzfrequenz verursachen; Dies tritt jedoch nur in extremen Höhen oder bei Vorliegen eines Höhenlungenödems auf. Daher kann das größte Risiko für die schwangere Patientin eher mit der Abgeschiedenheit des Gebiets als mit höhenbedingten Komplikationen zusammenhängen.

 

Zurück

Viele Menschen arbeiten in großer Höhe, insbesondere in den Städten und Dörfern der südamerikanischen Anden und der tibetischen Hochebene. Die Mehrheit dieser Menschen sind Hochländer, die seit vielen Jahren und vielleicht mehreren Generationen in der Gegend leben. Ein Großteil der Arbeit ist landwirtschaftlicher Natur – zum Beispiel die Pflege von Haustieren.

Der Fokus dieses Artikels ist jedoch ein anderer. In letzter Zeit haben die kommerziellen Aktivitäten in Höhen von 3,500 bis 6,000 m stark zugenommen. Beispiele sind Minen in Chile und Peru in Höhen von rund 4,500 m. Einige dieser Minen sind sehr groß und beschäftigen über 1,000 Arbeiter. Ein weiteres Beispiel ist die Teleskopanlage auf dem Mauna Kea, Hawaii, in 4,200 m Höhe.

Traditionell werden die Hochbergwerke in den südamerikanischen Anden, die zum Teil noch aus der spanischen Kolonialzeit stammen, von indigenen Völkern betrieben, die sich seit Generationen in großer Höhe aufhalten. In letzter Zeit werden jedoch zunehmend Arbeiter von Meereshöhe eingesetzt. Für diese Änderung gibt es mehrere Gründe. Einer davon ist, dass es in diesen abgelegenen Gebieten nicht genügend Menschen gibt, um die Minen zu betreiben. Ein ebenso wichtiger Grund ist, dass mit der zunehmenden Automatisierung der Minen qualifiziertes Personal benötigt wird, um große Grabmaschinen, Lader und Lastwagen zu bedienen, und die Einheimischen möglicherweise nicht über die erforderlichen Fähigkeiten verfügen. Ein dritter Grund ist die Wirtschaftlichkeit der Entwicklung dieser Minen. Während früher ganze Städte in der Nähe der Mine errichtet wurden, um die Familien der Arbeiter und notwendige Nebeneinrichtungen wie Schulen und Krankenhäuser unterzubringen, wird es jetzt als vorzuziehen angesehen, dass die Familien und die Arbeiter auf Meereshöhe leben pendeln zu den Bergwerken. Das ist keine rein wirtschaftliche Frage. Die Lebensqualität in 4,500 m Höhe ist geringer als in tieferen Lagen (z. B. wachsen Kinder langsamer). Daher hat die Entscheidung, die Familien auf Meereshöhe zu lassen, während die Arbeiter in große Höhen pendeln, eine solide sozioökonomische Grundlage.

Die Situation, in der sich eine Belegschaft vom Meeresspiegel in Höhen von etwa 4,500 m bewegt, wirft viele medizinische Probleme auf, von denen viele derzeit kaum verstanden werden. Sicherlich entwickeln die meisten Menschen, die vom Meeresspiegel bis in eine Höhe von 4,500 m reisen, zunächst einige Symptome der akuten Höhenkrankheit. Die Toleranz gegenüber der Höhe verbessert sich oft nach den ersten zwei oder drei Tagen. Die schwere Hypoxie dieser Höhen hat jedoch eine Reihe schädlicher Auswirkungen auf den Körper. Die maximale Arbeitskapazität wird verringert und die Menschen ermüden schneller. Die geistige Leistungsfähigkeit wird reduziert und vielen Menschen fällt es viel schwerer, sich zu konzentrieren. Die Schlafqualität ist oft schlecht, mit häufigem Erwachen und periodischem Atmen (der Atem kommt drei- oder viermal pro Minute zu und ab), was dazu führt, dass der arterielle PO2 fällt nach Perioden von Apnoe oder reduzierter Atmung auf ein niedriges Niveau.

Die Toleranz gegenüber großer Höhe ist von Person zu Person sehr unterschiedlich, und es ist oft sehr schwierig vorherzusagen, wer große Höhen intolerant sein wird. Eine beträchtliche Anzahl von Menschen, die in 4,500 m Höhe arbeiten möchten, stellen fest, dass sie dies nicht können oder die Lebensqualität so schlecht ist, dass sie sich weigern, in dieser Höhe zu bleiben. Themen wie die Auswahl von Arbeitern, die wahrscheinlich große Höhen tolerieren, und die Planung ihrer Arbeit zwischen großer Höhe und der Zeit mit ihren Familien auf Meereshöhe sind relativ neu und nicht gut verstanden.

Einstellungsprüfung

Neben der üblichen Art der Einstellungsuntersuchung sollte dem Herz-Lungen-System besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden, da die Arbeit in großer Höhe hohe Anforderungen an das Atmungs- und Herz-Kreislauf-System stellt. Erkrankungen wie chronisch obstruktive Lungenerkrankungen im Frühstadium und Asthma sind in großer Höhe aufgrund der starken Belüftung viel stärker beeinträchtigend und sollten speziell untersucht werden. Ein starker Zigarettenraucher mit Symptomen einer frühen Bronchitis wird wahrscheinlich Schwierigkeiten haben, große Höhen zu tolerieren. Die forcierte Spirometrie sollte zusätzlich zur üblichen Thoraxuntersuchung einschließlich Thoraxröntgen durchgeführt werden. Wenn möglich, sollte ein Belastungstest durchgeführt werden, da jede Belastungsintoleranz in großer Höhe übertrieben wird.

Das Herz-Kreislauf-System sollte sorgfältig untersucht werden, einschließlich eines Belastungs-Elektrokardiogramms, falls dies möglich ist. Es sollten Blutbilder gemacht werden, um Arbeiter mit ungewöhnlichem Grad an Anämie oder Polyzythämie auszuschließen.

Das Leben in großer Höhe erhöht bei vielen Menschen den psychischen Stress, und eine sorgfältige Anamnese sollte durchgeführt werden, um potenzielle Arbeitnehmer mit früheren Verhaltensproblemen auszuschließen. Viele moderne Minen in großer Höhe sind trocken (kein Alkohol erlaubt). Magen-Darm-Symptome sind bei manchen Menschen in großer Höhe üblich, und Arbeiter mit Dyspepsie in der Vorgeschichte können schlecht abschneiden.

Auswahl von Arbeitern, um große Höhen zu tolerieren

Neben dem Ausschluss von Arbeitnehmern mit Lungen- oder Herzerkrankungen, die in großer Höhe wahrscheinlich schlecht abschneiden, wäre es sehr wertvoll, wenn Tests durchgeführt werden könnten, um festzustellen, wer die Höhe wahrscheinlich gut verträgt. Leider ist derzeit wenig über Prädiktoren für die Toleranz gegenüber großer Höhe bekannt, obwohl derzeit beträchtliche Arbeit daran geleistet wird.

Der beste Prädiktor für die Toleranz gegenüber großer Höhe ist wahrscheinlich frühere Erfahrung in großer Höhe. Wenn jemand mehrere Wochen ohne nennenswerte Probleme in 4,500 m Höhe arbeiten konnte, ist es sehr wahrscheinlich, dass er oder sie dies wieder tun kann. Aus dem gleichen Grund wird jemand, der versucht hat, in großer Höhe zu arbeiten und festgestellt hat, dass er oder sie es nicht vertragen kann, beim nächsten Mal sehr wahrscheinlich das gleiche Problem haben. Daher sollte bei der Auswahl der Arbeitskräfte großer Wert auf eine erfolgreiche Vorbeschäftigung in großer Höhe gelegt werden. Dieses Kriterium ist aber offensichtlich nicht für alle Arbeitnehmer anwendbar, da sonst keine neuen Personen in den Höhenarbeitspool eintreten würden.

Ein weiterer möglicher Prädiktor ist die Größe der Atmungsreaktion auf Hypoxie. Dies kann auf Meereshöhe gemessen werden, indem dem angehenden Arbeiter eine niedrige Sauerstoffkonzentration zum Atmen gegeben wird und die Zunahme der Ventilation gemessen wird. Es gibt einige Hinweise darauf, dass Menschen mit einer relativ schwachen hypoxischen Atmungsreaktion große Höhen schlecht vertragen. Zum Beispiel zeigte Schoene (1982), dass 14 Höhenbergsteiger signifikant höhere hypoxische Atmungsreaktionen aufwiesen als zehn Kontrollen. Weitere Messungen wurden 1981 auf der American Medical Research Expedition zum Everest durchgeführt, wo gezeigt wurde, dass die vor und auf der Expedition gemessene hypoxische Atmungsreaktion gut mit der Leistung hoch auf dem Berg korrelierte (Schoene, Lahiri und Hackett 1984). Masuyama, Kimura und Sugita (1986) berichteten, dass fünf Kletterer, die in Kanchenjunga 8,000 m erreichten, eine höhere hypoxische Atmungsreaktion hatten als fünf Kletterer, die dies nicht taten.

Dieser Zusammenhang ist jedoch keineswegs universell. In einer prospektiven Studie mit 128 Bergsteigern, die in große Höhen gingen, korrelierte ein Maß der hypoxischen Atmungsreaktion nicht mit der erreichten Höhe, während ein Maß der maximalen Sauerstoffaufnahme auf Meereshöhe korrelierte (Richalet, Kerome und Bersch 1988). Diese Studie legte auch nahe, dass die Reaktion der Herzfrequenz auf akute Hypoxie ein nützlicher Prädiktor für die Leistung in großer Höhe sein könnte. Es gab andere Studien, die eine schlechte Korrelation zwischen der hypoxischen Atmungsreaktion und der Leistung in extremer Höhe zeigten (Ward, Milledge und West 1995).

Das Problem bei vielen dieser Studien ist, dass die Ergebnisse hauptsächlich auf viel höhere Höhen als hier von Interesse anwendbar sind. Es gibt auch viele Beispiele von Bergsteigern mit mäßigen Werten der hypoxischen Atmungsreaktion, die sich in großer Höhe gut schlagen. Dennoch ist eine abnorm niedrige hypoxische Atmungsantwort wahrscheinlich ein Risikofaktor dafür, selbst mittlere Höhen wie 4,500 m zu tolerieren.

Eine Möglichkeit, die hypoxische Atmungsreaktion auf Meereshöhe zu messen, besteht darin, die Person in einen Beutel zurückatmen zu lassen, der anfänglich mit 24 % Sauerstoff, 7 % Kohlendioxid und dem Rest Stickstoff gefüllt ist. Während der Rückatmung wird der PCO2 wird über einen variablen Bypass und Kohlendioxidabsorber überwacht und konstant gehalten. Die Rückatmung kann bis zum inspirierten PO fortgesetzt werden2 fällt auf etwa 40 mmHg (5.3 kPa). Die arterielle Sauerstoffsättigung wird kontinuierlich mit einem Pulsoximeter gemessen und die Ventilation gegen die Sättigung aufgetragen (Rebuck und Campbell 1974). Eine andere Methode zur Messung der hypoxischen Atmungsreaktion besteht darin, den Inspirationsdruck während einer kurzen Atemwegsverschlussperiode zu bestimmen, während die Person ein sauerstoffarmes Gemisch atmet (Whitelaw, Derenne und Milic-Emili 1975).

Ein weiterer möglicher Prädiktor für die Höhentoleranz ist die Arbeitsfähigkeit während akuter Hypoxie auf Meereshöhe. Der Grund dafür ist, dass jemand, der eine akute Hypoxie nicht tolerieren kann, eher eine chronische Hypoxie intolerant ist. Es gibt wenig Beweise für oder gegen diese Hypothese. Sowjetische Physiologen verwendeten Toleranz gegenüber akuter Hypoxie als eines der Kriterien für die Auswahl von Bergsteigern für ihre erfolgreiche Everest-Expedition von 1982 (Gazenko 1987). Andererseits sind die Veränderungen, die mit der Akklimatisierung eintreten, so tiefgreifend, dass es nicht überraschen würde, wenn die körperliche Leistungsfähigkeit während einer akuten Hypoxie schlecht mit der Arbeitsfähigkeit während einer chronischen Hypoxie korreliert wäre.

Ein weiterer möglicher Prädiktor ist der Anstieg des Pulmonalarteriendrucks während einer akuten Hypoxie auf Meereshöhe. Diese kann bei vielen Menschen nicht-invasiv per Doppler-Ultraschall gemessen werden. Der Hauptgrund für diesen Test ist die bekannte Korrelation zwischen der Entwicklung eines Lungenödems in großer Höhe und dem Grad der hypoxischen pulmonalen Vasokonstriktion (Ward, Milledge und West 1995). Da jedoch Höhenlungenödeme bei Personen, die in 4,500 m Höhe arbeiten, selten sind, ist der praktische Wert dieses Tests fraglich.

Ob diese Tests für die Auswahl von Arbeitskräften einen praktischen Wert haben, kann nur durch eine prospektive Studie festgestellt werden, bei der die Ergebnisse der auf Meereshöhe durchgeführten Tests mit einer anschließenden Bewertung der Toleranz gegenüber großer Höhe korreliert werden. Dies wirft die Frage auf, wie die Höhentoleranz gemessen wird. Üblicherweise werden dazu Fragebögen wie der Lake-Louise-Fragebogen verwendet (Hackett und Oelz 1992). Allerdings sind Fragebögen bei dieser Bevölkerungsgruppe möglicherweise unzuverlässig, da Arbeitnehmer der Ansicht sind, dass sie ihren Arbeitsplatz verlieren könnten, wenn sie ihre Höhenunverträglichkeit zugeben. Zwar gibt es objektive Maßstäbe für die Höhenunverträglichkeit, wie zB Arbeitsaufgabe, Rasseln in der Lunge als Hinweis auf ein subklinisches Lungenödem und leichte Ataxie als Hinweis auf ein subklinisches Höhenhirnödem. Diese Merkmale werden jedoch nur bei Menschen mit schwerer Höhenunverträglichkeit zu sehen sein, und eine prospektive Studie, die nur auf solchen Messungen basiert, wäre sehr unempfindlich.

Es sollte betont werden, dass der Wert dieser möglichen Tests zur Bestimmung der Toleranz gegenüber Arbeiten in großer Höhe nicht nachgewiesen wurde. Die wirtschaftlichen Auswirkungen der Einstellung einer beträchtlichen Anzahl von Arbeitnehmern, die in großer Höhe keine zufriedenstellende Leistung erbringen können, sind jedoch derart, dass es sehr wertvoll wäre, nützliche Prädiktoren zu haben. Derzeit werden Studien durchgeführt, um festzustellen, ob einige dieser Prädiktoren wertvoll und durchführbar sind. Messungen wie die hypoxische Atmungsreaktion auf Hypoxie und die Arbeitskapazität während akuter Hypoxie auf Meereshöhe sind nicht besonders schwierig. Sie müssen jedoch von einem professionellen Labor durchgeführt werden, und die Kosten dieser Untersuchungen sind nur gerechtfertigt, wenn der Vorhersagewert der Messungen erheblich ist.

Planung zwischen großer Höhe und Meereshöhe

Auch dieser Artikel befasst sich mit den spezifischen Problemen, die auftreten, wenn gewerbliche Aktivitäten wie Bergwerke in Höhen von etwa 4,500 m Arbeitnehmer beschäftigen, die vom Meeresspiegel, wo ihre Familien leben, pendeln. Wo Menschen dauerhaft in großer Höhe leben, ist Terminplanung natürlich kein Thema.

Das Entwerfen des optimalen Zeitplans für die Bewegung zwischen großer Höhe und Meereshöhe ist ein herausforderndes Problem, und bis jetzt gibt es nur wenige wissenschaftliche Grundlagen für die bisher verwendeten Zeitpläne. Diese basieren hauptsächlich auf sozialen Faktoren wie der Bereitschaft der Arbeiter, in großer Höhe zu verbringen, bevor sie ihre Familien wiedersehen.

Der wichtigste medizinische Grund für einen mehrtägigen Aufenthalt in großer Höhe ist der Vorteil der Akklimatisierung. Viele Menschen, die nach Höhenflügen Symptome der akuten Bergkrankheit entwickeln, fühlen sich nach zwei bis vier Tagen deutlich besser. Daher findet in diesem Zeitraum eine schnelle Akklimatisierung statt. Außerdem ist bekannt, dass die Beatmungsreaktion auf Hypoxie sieben bis zehn Tage braucht, um einen stabilen Zustand zu erreichen (Lahiri 1972; Dempsey und Forster 1982). Diese Erhöhung der Belüftung ist eines der wichtigsten Merkmale des Akklimatisierungsprozesses, und daher ist es vernünftig, zu empfehlen, dass die Arbeitsdauer in großer Höhe mindestens zehn Tage beträgt.

Andere Merkmale der Höhenakklimatisierung brauchen wahrscheinlich viel länger, um sich zu entwickeln. Ein Beispiel ist die Polyzythämie, die mehrere Wochen braucht, um einen stabilen Zustand zu erreichen. Es sollte jedoch hinzugefügt werden, dass der physiologische Wert der Polyzythämie viel weniger sicher ist, als man früher dachte. In der Tat haben Winslow und Monge (1987) gezeigt, dass die schweren Polyzythämiegrade, die manchmal bei Dauerbewohnern in Höhen von etwa 4,500 m beobachtet werden, insofern kontraproduktiv sind, als die Arbeitskapazität manchmal gesteigert werden kann, wenn der Hämatokrit durch mehrwöchige Blutentnahme gesenkt wird .

Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Deakklimatisierungsrate. Idealerweise sollten die Arbeiter während ihrer Zeit mit ihren Familien auf Meereshöhe nicht die gesamte Akklimatisierung verlieren, die sie in großer Höhe entwickelt haben. Leider gibt es nur wenige Arbeiten zur Deakklimatisierungsrate, obwohl einige Messungen darauf hindeuten, dass die Änderungsrate der Atmungsreaktion während der Deakklimatisierung langsamer ist als während der Akklimatisierung (Lahiri 1972).

Ein weiteres praktisches Problem ist die Zeit, die erforderlich ist, um Arbeiter vom Meeresspiegel in große Höhen und wieder zurück zu bringen. In einer neuen Mine in Collahuasi im Norden Chiles dauert es nur wenige Stunden, um die Mine von der Küstenstadt Iquique, wo die meisten Familien leben werden, mit dem Bus zu erreichen. Wenn der Arbeitnehmer jedoch in Santiago wohnt, kann die Reise über einen Tag dauern. Unter diesen Umständen wäre eine kurze Arbeitszeit von drei oder vier Tagen in großer Höhe aufgrund der Zeitverschwendung durch Reisen eindeutig ineffizient.

Soziale Faktoren spielen auch eine entscheidende Rolle bei jeder Planung, die eine Zeit außerhalb der Familie beinhaltet. Auch wenn aus medizinischen und physiologischen Gründen eine Eingewöhnungszeit von 14 Tagen optimal ist, kann die Tatsache, dass die Arbeitnehmer nicht bereit sind, ihre Familien für mehr als sieben oder zehn Tage zu verlassen, ein ausschlaggebender Faktor sein. Bisherige Erfahrungen zeigen, dass ein Zeitplan von sieben Tagen in großer Höhe, gefolgt von sieben Tagen auf Meereshöhe, oder von zehn Tagen in großer Höhe, gefolgt von der gleichen Zeit auf Meereshöhe, wahrscheinlich die akzeptabelsten Zeitpläne sind.

Beachten Sie, dass sich der Arbeiter bei dieser Art von Zeitplan niemals vollständig an die große Höhe akklimatisiert oder sich auf Meereshöhe vollständig deakklimatisiert. Er verbringt daher seine Zeit damit, zwischen den beiden Extremen zu oszillieren, ohne jemals den vollen Nutzen aus einem der beiden Zustände zu ziehen. Darüber hinaus klagen einige Arbeiter über extreme Müdigkeit, wenn sie auf Meereshöhe zurückkehren, und verbringen die ersten zwei oder drei Tage damit, sich zu erholen. Möglicherweise hängt dies mit der schlechten Schlafqualität zusammen, die oft ein Merkmal des Lebens in großer Höhe ist. Diese Probleme unterstreichen unsere Unkenntnis der Faktoren, die die besten Zeitpläne bestimmen, und in diesem Bereich ist eindeutig mehr Arbeit erforderlich.

Welcher Zeitplan auch immer verwendet wird, es ist sehr vorteilhaft, wenn die Arbeiter in einer niedrigeren Höhe als am Arbeitsplatz schlafen können. Ob dies machbar ist, hängt natürlich von der Topografie der Region ab. Eine niedrigere Schlafhöhe ist bei einer mehrstündigen Anfahrt nicht machbar, da dies den Arbeitstag zu stark verkürzt. Wenn es jedoch einen mehrere hundert Meter tiefer gelegenen Ort gibt, der innerhalb von beispielsweise einer Stunde erreicht werden kann, verbessert die Einrichtung von Schlafquartieren in dieser niedrigeren Höhe die Schlafqualität, den Komfort und das Wohlbefinden der Arbeiter sowie die Produktivität.

Sauerstoffanreicherung der Raumluft zur Reduzierung der Hypoxie von High In Höhenlagen

Die schädlichen Auswirkungen der großen Höhe werden durch den niedrigen Sauerstoffpartialdruck in der Luft verursacht. Dies wiederum resultiert aus der Tatsache, dass zwar die Sauerstoffkonzentration auf Meereshöhe gleich ist, der Luftdruck jedoch niedrig ist. Leider kann man dieser „klimatischen Aggression“, wie sie von Carlos Monge, dem Vater der Höhenmedizin in Peru, genannt wurde (Monge 1948), in großer Höhe wenig entgegensetzen.

Eine Möglichkeit besteht darin, den Luftdruck in einem kleinen Bereich zu erhöhen, und das ist das Prinzip des Gamow-Beutel, der manchmal zur Notfallbehandlung der Höhenkrankheit verwendet wird. Allerdings ist die Druckbeaufschlagung großer Räume wie Zimmer technisch schwierig und es gibt auch medizinische Probleme beim Betreten und Verlassen eines Raumes mit erhöhtem Druck. Ein Beispiel sind Mittelohrbeschwerden, wenn die Eustachische Röhre blockiert ist.

Die Alternative besteht darin, die Sauerstoffkonzentration in einigen Teilen der Arbeitseinrichtung zu erhöhen, und dies ist eine relativ neue Entwicklung, die viel versprechend ist (West 1995). Wie bereits erwähnt, reduziert eine schwere Hypoxie auch nach einer Akklimatisierungsphase von sieben bis zehn Tagen in 4,500 m Höhe weiterhin die Arbeitsfähigkeit, die geistige Leistungsfähigkeit und die Schlafqualität. Es wäre daher sehr vorteilhaft, den Hypoxiegrad in einigen Teilen der Arbeitseinrichtung zu reduzieren, wenn dies möglich wäre.

Dies kann durch Zugabe von Sauerstoff zur normalen Belüftung einiger Räume erfolgen. Bemerkenswert ist der Wert relativ geringer Sauerstoffanreicherung der Raumluft. Es hat sich gezeigt, dass jede Erhöhung der Sauerstoffkonzentration um 1 % (z. B. von 21 auf 22 %) die entsprechende Höhe um 300 m verringert. Die äquivalente Höhe ist diejenige, die den gleichen inspirierten PO hat2 während der Luftatmung wie im sauerstoffangereicherten Raum. In einer Höhe von 4,500 m würde also eine Erhöhung der Sauerstoffkonzentration eines Raums von 21 auf 26 % die entsprechende Höhe um 1,500 m verringern. Das Ergebnis wäre eine äquivalente Höhe von 3,000 m, was leicht toleriert wird. Der Sauerstoff würde der normalen Raumbelüftung zugeführt und wäre somit Teil der Klimatisierung. Wir alle erwarten, dass ein Raum eine angenehme Temperatur und Luftfeuchtigkeit bietet. Die Kontrolle der Sauerstoffkonzentration kann als weiterer logischer Schritt in der menschlichen Kontrolle unserer Umwelt angesehen werden.

Die Sauerstoffanreicherung ist durch die Einführung relativ kostengünstiger Geräte zur Bereitstellung großer Mengen von nahezu reinem Sauerstoff möglich geworden. Am vielversprechendsten ist der Sauerstoffkonzentrator, der ein Molekularsieb verwendet. Eine solche Vorrichtung adsorbiert bevorzugt Stickstoff und erzeugt so aus Luft ein mit Sauerstoff angereichertes Gas. Es ist schwierig, mit dieser Art von Konzentrator reinen Sauerstoff zu erzeugen, aber große Mengen von 90 % Sauerstoff in Stickstoff sind leicht verfügbar, und diese sind für diese Anwendung ebenso nützlich. Diese Geräte können kontinuierlich arbeiten. In der Praxis werden abwechselnd zwei Molekularsiebe verwendet, und eines wird gespült, während das andere aktiv Stickstoff adsorbiert. Die einzige Voraussetzung ist elektrischer Strom, der in einer modernen Mine normalerweise reichlich vorhanden ist. Als grober Anhaltspunkt für die Kosten einer Sauerstoffanreicherung kann ein handelsübliches Kleingerät von der Stange gekauft werden, das 300 Liter pro Stunde 90 % Sauerstoff produziert. Es wurde entwickelt, um Sauerstoff für die Behandlung von Patienten mit Lungenerkrankungen zu Hause zu produzieren. Das Gerät hat einen Leistungsbedarf von 350 Watt und die Anschaffungskosten betragen etwa 2,000 US-Dollar. Eine solche Maschine reicht aus, um die Sauerstoffkonzentration in einem Raum für eine Person um 3 % bei einer minimalen, aber akzeptablen Raumbelüftung zu erhöhen. Es sind auch sehr große Sauerstoffkonzentratoren erhältlich, die in der Papierzellstoffindustrie verwendet werden. Es ist auch möglich, dass flüssiger Sauerstoff unter Umständen wirtschaftlich ist.

Beispielsweise gibt es in einem Bergwerk mehrere Bereiche, in denen eine Sauerstoffanreicherung in Betracht gezogen werden könnte. Das eine wäre das Büro oder der Konferenzraum des Direktors, wo wichtige Entscheidungen getroffen werden. Wenn es zum Beispiel in der Mine zu einer Krise wie einem schweren Unfall kommt, würde eine solche Einrichtung wahrscheinlich zu einem klareren Denken führen als die normale hypoxische Umgebung. Es gibt gute Hinweise darauf, dass eine Höhe von 4,500 m die Gehirnfunktion beeinträchtigt (Ward, Milledge und West 1995). Ein weiterer Ort, an dem eine Sauerstoffanreicherung vorteilhaft wäre, ist ein Labor, in dem Qualitätskontrollmessungen durchgeführt werden. Eine weitere Möglichkeit ist die Sauerstoffanreicherung von Schlafräumen zur Verbesserung der Schlafqualität. Doppelblindversuche zur Wirksamkeit der Sauerstoffanreicherung in Höhen von ca. 4,500 m wären einfach zu gestalten und sollten schnellstmöglich durchgeführt werden.

Mögliche Komplikationen der Sauerstoffanreicherung sollten berücksichtigt werden. Erhöhte Brandgefahr ist ein Problem, das angesprochen wurde. Eine Erhöhung der Sauerstoffkonzentration um 5 % in 4,500 m Höhe erzeugt jedoch eine Atmosphäre, die eine geringere Entflammbarkeit aufweist als Luft auf Meereshöhe (West 1996). Es sollte bedacht werden, dass die Sauerstoffanreicherung zwar den PO erhöht2, das ist immer noch viel niedriger als der Meeresspiegelwert. Die Entflammbarkeit einer Atmosphäre hängt von zwei Variablen ab (Roth 1964):

  • der Sauerstoffpartialdruck, der in der angereicherten Luft in großer Höhe viel niedriger ist als auf Meereshöhe
  • die Löschwirkung der inerten Bestandteile (dh Stickstoff) der Atmosphäre.

 

Dieses Abschrecken wird in großer Höhe etwas reduziert, aber der Nettoeffekt ist immer noch eine geringere Entflammbarkeit. Reiner oder nahezu reiner Sauerstoff ist natürlich gefährlich, und es sollten die üblichen Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, wenn der Sauerstoff vom Sauerstoffkonzentrator zum Lüftungskanal geleitet wird.

Der Verlust der Akklimatisierung an große Höhen wird manchmal als Nachteil der Sauerstoffanreicherung angeführt. Es besteht jedoch kein grundsätzlicher Unterschied zwischen dem Betreten eines Raumes mit sauerstoffangereicherter Atmosphäre und dem Abstieg in eine niedrigere Höhe. Jeder würde in geringerer Höhe schlafen, wenn er könnte, und daher ist dies kaum ein Argument gegen die Verwendung von Sauerstoffanreicherung. Es ist wahr, dass häufiges Ausgesetztsein in einer niedrigeren Höhe zu einer geringeren Akklimatisierung an die höhere Höhe führt, wenn andere Dinge gleich bleiben. Das ultimative Ziel ist jedoch ein effektives Arbeiten in der Höhe der Mine, und dies kann vermutlich durch die Sauerstoffanreicherung verbessert werden.

Es wird manchmal behauptet, dass eine solche Veränderung der Atmosphäre die gesetzliche Haftung der Einrichtung erhöhen könnte, wenn sich eine Art von Hypoxie-bedingter Krankheit entwickelt. Eigentlich erscheint die gegenteilige Ansicht vernünftiger. Es ist möglich, dass ein Arbeiter, der beispielsweise einen Myokardinfarkt entwickelt, während er in großer Höhe arbeitet, behaupten könnte, dass die Höhe ein Faktor war, der dazu beigetragen hat. Jedes Verfahren, das den hypoxischen Stress reduziert, macht höhenbedingte Erkrankungen unwahrscheinlicher.

Notfallbehandlung

Die verschiedenen Arten der Höhenkrankheit, einschließlich der akuten Höhenkrankheit, des Höhenlungenödems und des Höhenhirnödems, wurden weiter oben in diesem Kapitel besprochen. Im Zusammenhang mit Arbeiten in großer Höhe muss wenig hinzugefügt werden.

Jeder, der eine Höhenkrankheit entwickelt, sollte sich ausruhen dürfen. Dies kann bei Erkrankungen wie akuter Höhenkrankheit ausreichend sein. Falls verfügbar, sollte Sauerstoff über eine Maske verabreicht werden. Wenn sich der Patient jedoch nicht bessert oder verschlechtert, ist der Abstieg bei weitem die beste Behandlung. Normalerweise ist dies in einer großen kommerziellen Einrichtung einfach durchzuführen, da Transportmittel immer verfügbar sind. Alle höhenbedingten Krankheiten sprechen in der Regel schnell auf eine Verlegung in niedrigere Höhen an.

Es kann in einer kommerziellen Einrichtung einen Platz für einen kleinen Druckbehälter geben, in dem der Patient platziert werden kann, und die äquivalente Höhe kann durch Einpumpen von Luft verringert werden. Im Feld wird dies üblicherweise mit einem starken Beutel durchgeführt. Ein Design ist nach seinem Erfinder als Gamow-Tasche bekannt. Der Hauptvorteil des Beutels ist jedoch seine Tragbarkeit, und da diese Eigenschaft in einer kommerziellen Einrichtung nicht wirklich wesentlich ist, wäre es wahrscheinlich besser, einen größeren, starren Tank zu verwenden. Dieser sollte groß genug sein, damit sich eine Begleitperson mit dem Patienten in der Einrichtung aufhalten kann. Natürlich ist eine ausreichende Belüftung eines solchen Containers unerlässlich. Interessanterweise gibt es anekdotische Hinweise darauf, dass eine Erhöhung des atmosphärischen Drucks auf diese Weise bei der Behandlung von Höhenkrankheiten manchmal wirksamer ist, als dem Patienten eine hohe Sauerstoffkonzentration zu verabreichen. Es ist nicht klar, warum dies so sein sollte.

Akute Bergkrankheit

Dies ist normalerweise selbstlimitierend und der Patient fühlt sich nach ein oder zwei Tagen viel besser. Das Auftreten der akuten Höhenkrankheit kann durch die Einnahme von Acetazolamid (Diamox), einer oder zwei 250-mg-Tabletten pro Tag, verringert werden. Diese können vor dem Erreichen großer Höhen begonnen oder eingenommen werden, wenn sich Symptome entwickeln. Selbst Menschen mit leichten Symptomen stellen fest, dass eine halbe Tablette nachts oft die Schlafqualität verbessert. Aspirin oder Paracetamol sind nützlich bei Kopfschmerzen. Schwere akute Bergkrankheit kann mit Dexamethason behandelt werden, anfangs 8 mg, gefolgt von 4 mg alle sechs Stunden. Der Abstieg ist jedoch bei weitem die beste Behandlung, wenn der Zustand schwerwiegend ist.

Lungenödem in großer Höhe

Dies ist eine potenziell schwerwiegende Komplikation der Bergkrankheit und muss behandelt werden. Auch hier ist die beste Therapie der Abstieg. Während auf die Evakuierung gewartet wird oder wenn eine Evakuierung nicht möglich ist, Sauerstoff verabreichen oder in eine Hochdruckkammer bringen. Nifedipin (ein Kalziumkanalblocker) sollte verabreicht werden. Die Dosis beträgt 10 mg sublingual, gefolgt von 20 mg langsamer Freisetzung. Dies führt zu einem Abfall des Pulmonalarteriendrucks und ist oft sehr effektiv. Der Patient sollte jedoch auf eine niedrigere Höhe gebracht werden.

Höhenhirnödem

Dies ist möglicherweise eine sehr schwerwiegende Komplikation und ein Hinweis auf einen sofortigen Abstieg. Während auf die Evakuierung gewartet wird oder wenn eine Evakuierung nicht möglich ist, Sauerstoff verabreichen oder in eine Umgebung mit erhöhtem Druck bringen. Dexamethason sollte verabreicht werden, anfänglich 8 mg, gefolgt von 4 mg alle sechs Stunden.

Wie bereits erwähnt, ist es wahrscheinlich, dass Menschen, die eine schwere akute Höhenkrankheit, ein Höhenlungenödem oder ein Höhenhirnödem entwickeln, einen Rückfall erleiden, wenn sie in große Höhen zurückkehren. Wenn ein Arbeiter eine dieser Bedingungen entwickelt, sollte daher versucht werden, eine Beschäftigung in einer niedrigeren Höhe zu finden.

 

Zurück

Die Arbeit in großen Höhen löst eine Vielzahl biologischer Reaktionen aus, wie an anderer Stelle in diesem Kapitel beschrieben. Die hyperventilatorische Reaktion auf die Höhe sollte zu einer deutlichen Erhöhung der Gesamtdosis gefährlicher Substanzen führen, die von beruflich exponierten Personen im Vergleich zu Personen, die unter ähnlichen Bedingungen auf Meereshöhe arbeiten, eingeatmet werden kann. Dies impliziert, dass die 8-Stunden-Expositionsgrenzwerte, die als Grundlage für Expositionsstandards verwendet werden, reduziert werden sollten. In Chile führte beispielsweise die Beobachtung, dass die Silikose in Bergwerken in großen Höhen schneller fortschreitet, zu einer Reduzierung der zulässigen Expositionshöhe proportional zum barometrischen Druck am Arbeitsplatz, ausgedrückt in mg/m3. Während dies in mittleren Höhen zu einer Überkorrektur führen kann, wird der Fehler zugunsten des exponierten Arbeiters ausfallen. Die in Teilen pro Million (ppm) ausgedrückten Grenzwerte (TLVs) erfordern jedoch keine Anpassung, da sowohl der Anteil an Millimol Schadstoff pro Mol Sauerstoff in der Luft als auch die Anzahl der von einem Arbeitnehmer benötigten Sauerstoffmole gemessen werden bleiben in verschiedenen Höhen ungefähr konstant, obwohl das Luftvolumen, das ein Mol Sauerstoff enthält, variiert.

Um dies zu gewährleisten, muss die Messmethode zur Bestimmung der Konzentration in ppm jedoch wirklich volumetrisch sein, wie dies bei Orsats Apparat oder den Bacharach-Fyrite-Instrumenten der Fall ist. Kolorimetrische Röhrchen, die auf ppm kalibriert sind, sind keine echten volumetrischen Messungen, da die Markierungen auf dem Röhrchen tatsächlich durch eine chemische Reaktion zwischen der Luftverunreinigung und einem Reagenz verursacht werden. Bei allen chemischen Reaktionen verbinden sich Substanzen proportional zur Anzahl der vorhandenen Mole, nicht proportional zum Volumen. Die handbetriebene Luftpumpe saugt in jeder Höhe ein konstantes Luftvolumen durch den Schlauch. Dieses Volumen in größerer Höhe enthält eine geringere Schadstoffmasse, was zu einem niedrigeren Messwert als der tatsächlichen volumetrischen Konzentration in ppm führt (Leichnitz 1977). Die Messwerte sollten korrigiert werden, indem der Messwert mit dem barometrischen Druck auf Meereshöhe multipliziert und das Ergebnis durch den barometrischen Druck an der Probenahmestelle dividiert wird, wobei für beide Drücke dieselben Einheiten (z. B. Torr oder mbar) verwendet werden.

Diffusionssammler: Die Gesetze der Gasdiffusion zeigen, dass die Sammeleffizienz von Diffusionssammlern unabhängig von barometrischen Druckänderungen ist. Experimentelle Arbeiten von Lindenboom und Palmes (1983) zeigen, dass andere, noch nicht bestimmte Faktoren die NO-Sammlung beeinflussen2 bei reduziertem Druck. Der Fehler beträgt etwa 3.3 % bei 3,300 m und 8.5 % bei 5,400 m äquivalenter Höhe. Weitere Untersuchungen zu den Ursachen dieser Schwankungen und den Auswirkungen der Höhe auf andere Gase und Dämpfe sind erforderlich.

Es liegen keine Informationen über die Auswirkung der Höhe auf in ppm kalibrierte tragbare Gasdetektoren vor, die mit elektrochemischen Diffusionssensoren ausgestattet sind, aber es wäre vernünftigerweise zu erwarten, dass die gleiche Korrektur wie bei kolorimetrischen Röhren angewendet würde. Das beste Verfahren wäre natürlich, sie in der Höhe mit einem Testgas bekannter Konzentration zu kalibrieren.

Die Funktions- und Messprinzipien elektronischer Instrumente sollten sorgfältig geprüft werden, um festzustellen, ob sie beim Einsatz in großen Höhen neu kalibriert werden müssen.

Probenahmepumpen: Diese Pumpen sind normalerweise volumetrisch – d. h. sie fördern ein festes Volumen pro Umdrehung –, aber sie sind normalerweise die letzte Komponente des Probenahmezugs, und das tatsächlich angesaugte Luftvolumen wird durch den Strömungswiderstand beeinflusst, den Filter, Schlauch, Durchflussmesser und Blenden, die Teil des Probenahmezugs sind. Rotameter zeigen eine niedrigere Durchflussrate an als die, die tatsächlich durch den Probenahmezug fließt.

Die beste Lösung des Problems der Probenahme in großen Höhen besteht darin, das Probenahmesystem am Probenahmeort zu kalibrieren, wodurch das Problem der Korrekturen umgangen wird. Ein Luftpolsterfolien-Kalibrierlabor in Aktentaschengröße ist bei den Herstellern von Probenahmepumpen erhältlich. Dieses lässt sich leicht zum Einsatzort transportieren und ermöglicht eine schnelle Kalibrierung unter realen Arbeitsbedingungen. Es enthält sogar einen Drucker, der die durchgeführten Kalibrierungen dauerhaft protokolliert.

TLVs und Arbeitspläne

TLVs wurden für einen normalen 8-Stunden-Arbeitstag und eine 40-Stunden-Woche festgelegt. Die gegenwärtige Tendenz bei der Arbeit in großen Höhen geht dahin, mehrere Tage länger zu arbeiten und dann für eine längere Ruhezeit in die nächste Stadt zu pendeln, wobei die durchschnittliche Arbeitszeit innerhalb der gesetzlichen Grenze bleibt, die in Chile 48 Stunden pro Woche beträgt .

Abweichungen vom normalen 8-Stunden-Arbeitszeitplan machen es erforderlich, die mögliche Akkumulation von toxischen Stoffen im Körper durch die Erhöhung der Exposition und die Verkürzung der Entgiftungszeiten zu untersuchen.

Die chilenischen Arbeitsschutzvorschriften haben kürzlich das von Paustenbach (1985) beschriebene „Brief- und Scala-Modell“ zur Reduzierung von TLVs bei verlängerten Arbeitszeiten übernommen. In der Höhe sollte auch die Korrektur für den barometrischen Druck verwendet werden. Dies führt normalerweise zu sehr erheblichen Reduzierungen der zulässigen Expositionsgrenzwerte.

Bei kumulativen Gefahren, die keinen Entgiftungsmechanismen unterliegen, wie z. B. Kieselsäure, sollte die Korrektur für verlängerte Arbeitszeiten direkt proportional zu den tatsächlich geleisteten Arbeitsstunden sein, die über die üblichen 2,000 Stunden pro Jahr hinausgehen.

Physikalische Gefahren

Noise: Der von Geräuschen einer bestimmten Amplitude erzeugte Schalldruckpegel steht in direktem Zusammenhang mit der Luftdichte, ebenso wie die übertragene Energiemenge. Dies bedeutet, dass der Messwert eines Schallpegelmessers und die Wirkung auf das Innenohr in gleicher Weise reduziert werden, sodass keine Korrekturen erforderlich wären.

Unfälle: Hypoxie hat einen ausgeprägten Einfluss auf das zentrale Nervensystem, verkürzt die Reaktionszeit und stört das Sehvermögen. Es ist mit einer Zunahme der Unfallhäufigkeit zu rechnen. Oberhalb von 3,000 m wird die Leistung von Personen, die mit kritischen Aufgaben beschäftigt sind, von zusätzlichem Sauerstoff profitieren.


Sicherheitshinweis: Luftprobenahme 

Kenneth I. Berger und William N. Rom

Die Überwachung und Aufrechterhaltung der Arbeitssicherheit von Arbeitern erfordert eine besondere Berücksichtigung für Umgebungen in großer Höhe. Es ist zu erwarten, dass Bedingungen in großer Höhe die Genauigkeit von Probenahme- und Messinstrumenten beeinflussen, die für die Verwendung auf Meereshöhe kalibriert wurden. Zum Beispiel verlassen sich aktive Probenahmegeräte auf Pumpen, um ein Luftvolumen auf ein Sammelmedium zu ziehen. Eine genaue Messung der Pumpendurchflussrate ist unerlässlich, um das exakte Luftvolumen zu bestimmen, das durch den Probenehmer gesaugt wird, und somit die Konzentration der Verunreinigung. Durchflusskalibrierungen werden oft auf Meereshöhe durchgeführt. Änderungen der Luftdichte mit zunehmender Höhe können jedoch die Kalibrierung verändern, wodurch nachfolgende Messungen in Umgebungen mit großer Höhe ungültig werden. Andere Faktoren, die die Genauigkeit von Probenahme- und Messinstrumenten in großer Höhe beeinflussen können, sind Änderungen der Temperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit. Ein zusätzlicher Faktor, der bei der Bewertung der Exposition von Arbeitnehmern gegenüber eingeatmeten Stoffen berücksichtigt werden sollte, ist die erhöhte Atmungsventilation, die bei der Akklimatisierung auftritt. Da die Belüftung nach dem Aufstieg in große Höhen deutlich erhöht wird, können Arbeiter übermäßigen Gesamtdosen eingeatmeter berufsbedingter Schadstoffe ausgesetzt sein, selbst wenn die gemessenen Konzentrationen des Schadstoffs unter dem Grenzwert liegen.


 

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Inhalte

Barometrischer Druck, reduzierte Referenzen

Dempsey, JA und HV Forster. 1982. Vermittlung von Beatmungsanpassungen. Physiol Rev 62: 262-346. 

Gazenko, OG (Hrsg.) 1987. Physiologie des Menschen in großen Höhen (auf Russisch). Moskau: Nauka.

Hackett, PH und O Oelz. 1992. Der Konsens von Lake Louise zur Definition und Quantifizierung von Höhenkrankheiten. In Hypoxie und Bergmedizin, herausgegeben von JR Sutton, G Coates und CS Houston. Burlington: Queen City Printers.

Hornbein, TF, BD Townes, RB Schoene, JR Sutton und CS Houston. 1989. Die Kosten für das zentrale Nervensystem beim Aufstieg in extrem große Höhen. Neu Engl J Med 321: 1714-1719.

Lahiri, S. 1972. Dynamische Aspekte der Atmungsregulierung beim Menschen während der Akklimatisation in großer Höhe. bzw. Physiol 16: 245-258.

Leichnitz, K. 1977. Einsatz von Prüfröhrchen unter extremen Bedingungen (Feuchte, Druck, Temperatur). Am Ind Hyg Assoc J 38:707 Uhr

Lindenboom, RH und ED Palmes. 1983. Wirkung von reduziertem atmosphärischem Druck auf einen Diffusionssammler. Am Ind Hyg Assoc J 44:105 Uhr

Masuyama, S, H Kimura und T Sugita. 1986. Kontrolle der Belüftung bei Extremhöhenkletterern. J Appl Physiol 61: 500-506.

Monge, um 1948. Akklimatisierung in den Anden: Historische Bestätigungen der „klimatischen Aggression“ in der Entwicklung des Andenmenschen. Baltimore: Johns Hopkins Univ. Drücken Sie.

Pausenbach, DJ. 1985. Arbeitsplatzgrenzwerte, Pharmakokinetik und ungewöhnliche Arbeitspläne. In Pattys Arbeitshygiene und Toxikologie, herausgegeben von LJ Cralley und LV Cralley. New York: Wiley.

Rebuck, AS und EJ Campbell. 1974. Eine klinische Methode zur Beurteilung der Beatmungsreaktion auf Hypoxie. Bin Rev Respir Dis 109: 345-350.

Richalet, JP, A. Keromes und B. Bersch. 1988. Physiologische Eigenschaften von Höhenkletterern. Sci-Sport 3: 89-108.

Roth, EM. 1964. Weltraumkabinenatmosphären: Teil II, Feuer- und Explosionsgefahren. NASA-Bericht SP-48. Washington, DC: NASA.

Schöne, RB. 1982. Kontrolle der Belüftung bei Kletterern in extremer Höhe. J Appl Physiol 53: 886-890.

Schoene, RB, S. Lahiri und PH Hackett. 1984. Beziehung der hypoxischen Atmungsreaktion zur Trainingsleistung auf dem Mount Everest. J Appl Physiol 56: 1478-1483.

Ward, MP, JS Milledge und JB West. 1995. Höhenmedizin und Physiologie. London: Chapman & Hall.

Westen, JB. 1995. Sauerstoffanreicherung der Raumluft zur Linderung der Hypoxie in großer Höhe. bzw. Physiol 99: 225-232.

—. 1997. Brandgefahr in sauerstoffangereicherten Atmosphären bei niedrigen barometrischen Drücken. Aviat Space Environ Med. 68: 159-162.

Westen, JB und S Lahiri. 1984. Höhe und Mensch. Bethesda, MD: American Physiological Society.

West, JB und PD Wagner. 1980. Vorhergesagter Gasaustausch auf dem Gipfel des Mount Everest. bzw. Physiol 42: 1-16.

West, JB, SJ Boyer, DJ Graber, PH Hackett, KH Maret, JS Milledge, RM Peters, CJ Pizzo, M Samaja, FH Sarnquist, RB Schoene und RM Winslow. 1983. Maximale Übung in extremen Höhen am Mount Everest. J Appl Physiol. 55: 688-698. 

Whitelaw, WA, JP Derenne und J. Milic-Emili. 1975. Okklusionsdruck als Maß für die Leistung des Atemzentrums beim bewussten Menschen. bzw. Physiol 23: 181-199.

Winslow, RM und CC Monge. 1987. Hypoxie, Polyzythämie und chronische Bergkrankheit. Baltimore: Johns Hopkins Univ. Drücken Sie.