Велики број људи ради на великим надморским висинама, посебно у градовима и селима јужноамеричких Анда и на Тибетанској висоравни. Већина ових људи су горштаци који на том подручју живе дуги низ година, а можда и неколико генерација. Велики део посла је пољопривредне природе — на пример, чување домаћих животиња.
Међутим, фокус овог чланка је другачији. У последње време дошло је до великог пораста комерцијалних активности на надморским висинама од 3,500 до 6,000 м. Примери укључују руднике у Чилеу и Перуу на надморској висини од око 4,500 м. Неки од ових рудника су веома велики, запошљавају преко 1,000 радника. Други пример је телескопски објекат у Мауна Кеи, Хаваји, на надморској висини од 4,200 м.
Традиционално, високе руднике у јужноамеричким Андима, од којих неки датирају из шпанског колонијалног периода, радили су домороци који су генерацијама били на великој надморској висини. Међутим, у последње време све се више користе радници са нивоа мора. Постоји неколико разлога за ову промену. Једна је да у овим удаљеним областима нема довољно људи да рудницима управљају. Једнако важан разлог је то што су рудници све више аутоматизовани, потребни су квалификовани људи за управљање великим машинама за копање, утоваривачима и камионима, а локални људи можда немају потребне вештине. Трећи разлог је економичност развоја ових рудника. Док су раније у близини рудника били постављени читави градови за смештај породица радника и неопходних помоћних објеката као што су школе и болнице, сада се види да је пожељно да породице живе на нивоу мора и да радници путују до рудника. Ово није чисто економско питање. Квалитет живота на надморској висини од 4,500 м је мањи него на нижим надморским висинама (нпр. деца спорије расту). Стога одлука да породице остану на нивоу мора док радници путују на велику надморску висину има здраву социо-економску основу.
Ситуација у којој се радна снага креће са нивоа мора на висину од приближно 4,500 м покреће многа медицинска питања, од којих су многа у овом тренутку слабо схваћена. Свакако већина људи који путују од нивоа мора до висине од 4,500 м у почетку развије неке симптоме акутне планинске болести. Толеранција на надморску висину се често побољшава након прва два или три дана. Међутим, тешка хипоксија на овим висинама има низ штетних ефеката на тело. Максимални радни капацитет је смањен, а људи се брже замарају. Ментална ефикасност је смањена и многим људима је много теже да се концентришу. Квалитет сна је често лош, са честим узбуђењима и периодичним дисањем (дисање расте и слаби три или четири пута сваког минута) што доводи до тога да артеријски ПО2 пада на ниске нивое након периода апнеје или смањеног дисања.
Толеранција на велику надморску висину увелико варира између појединаца и често је веома тешко предвидети ко ће бити нетолерантан према великој надморској висини. Знатан број људи који би желели да раде на надморској висини од 4,500 м сматра да то не могу, или да је квалитет живота толико лош да одбијају да остану на тој надморској висини. Теме као што су избор радника који ће вероватно толерисати велику надморску висину и распоред њиховог рада између велике надморске висине и периода са њиховим породицама на нивоу мора, релативно су нове и нису добро схваћене.
Испит прије запошљавања
Поред уобичајеног вида прегледа пре запослења, посебну пажњу треба посветити кардио-пулмоналном систему, јер рад на великој надморској висини поставља велике захтеве за респираторни и кардиоваскуларни систем. Медицинска стања као што су рана хронична опструктивна плућна болест и астма биће много више онеспособљавајућа на великој надморској висини због високог нивоа вентилације и треба их посебно тражити. Тешки пушач цигарета са симптомима раног бронхитиса ће вероватно имати потешкоћа да толерише велику надморску висину. Форсирану спирометрију треба мерити поред уобичајеног прегледа грудног коша укључујући радиографију грудног коша. Ако је могуће, треба урадити тест вежбања јер ће свака нетолеранција вежбања бити преувеличана на великој надморској висини.
Кардиоваскуларни систем треба пажљиво испитати, укључујући електрокардиограм вежбе ако је то изводљиво. Треба направити крвну слику како би се искључили радници са необичним степеном анемије или полицитемије.
Живот на великој надморској висини повећава психолошки стрес код многих људи, па треба пажљиво сагледати историју како би се искључили потенцијални радници са претходним проблемима у понашању. Многи савремени рудници на великој надморској висини су суви (алкохол није дозвољен). Гастро-интестинални симптоми су уобичајени код неких људи на великој надморској висини, а радници који имају историју диспепсије могу се лоше понашати.
Избор радника који ће толерисати велику надморску висину
Поред искључивања радника са плућним или срчаним обољењима за које је вероватно да ће бити лоши на великој надморској висини, било би веома вредно када би се могли спровести тестови како би се утврдило ко ће вероватно добро толерисати висину. Нажалост, у овом тренутку се мало зна о предикторима толеранције на велику надморску висину, иако се у овом тренутку ради на томе.
Најбољи предиктор толеранције на велику надморску висину је вероватно претходно искуство на великој надморској висини. Ако је неко могао да ради на висини од 4,500 м неколико недеља без значајних проблема, врло је вероватно да ће то моћи поново. По истом принципу, неко ко је покушао да ради на великој надморској висини и открио да то не може да толерише, вероватно ће следећи пут имати исти проблем. Стога при одабиру радника велики нагласак треба ставити на успјешно претходно запослење на великој надморској висини. Међутим, јасно је да се овај критеријум не може користити за све раднике јер у супротном ниједан нови људи не би ушао у радни базен на великим висинама.
Други могући предиктор је величина респираторног одговора на хипоксију. Ово се може мерити на нивоу мора тако што се потенцијалном раднику даје ниска концентрација кисеоника за дисање и мерењем повећања вентилације. Постоје неки докази да људи који имају релативно слаб хипоксични респираторни одговор слабо толеришу велику надморску висину. На пример, Сцхоене (1982) је показао да је 14 пењача на великим висинама имало значајно веће хипоксичне респираторне одговоре од десет контрола. Даља мерења су обављена на Америчкој медицинској истраживачкој експедицији на Еверест 1981. године, где је показано да је хипоксични респираторни одговор измерен пре и на експедицији добро корелирао са перформансама високо на планини (Сцхоене, Лахири и Хацкетт 1984). Масуиама, Кимура и Сугита (1986) су известили да је пет пењача који су достигли 8,000 м у Канченџунги имали већи хипоксични респираторни одговор од пет пењача који нису.
Међутим, ова корелација никако није универзална. У проспективној студији од 128 пењача који иду на велике висине, мера хипоксичног респираторног одговора није била у корелацији са достигнутом висином, док мерење максималног уноса кисеоника на нивоу мора јесте корелирало (Рицхалет, Кероме и Берсцх 1988). Ова студија је такође сугерисала да би одговор откуцаја срца на акутну хипоксију могао бити користан предиктор перформанси на великој надморској висини. Постоје и друге студије које показују слабу корелацију између хипоксичног респираторног одговора и перформанси на екстремној надморској висини (Вард, Милледге и Вест 1995).
Проблем са многим од ових студија је у томе што су резултати углавном применљиви на много веће надморске висине него што су овде интересантне. Такође постоји много примера пењача са умереним вредностима хипоксичног респираторног одговора који се добро сналазе на великој надморској висини. Ипак, абнормално низак хипоксични респираторни одговор је вероватно фактор ризика за толерисање чак и средњих висина као што је 4,500 м.
Један од начина мерења хипоксичне респираторне реакције на нивоу мора је да субјект поново удахне у врећу која је у почетку напуњена са 24% кисеоника, 7% угљен-диоксида и балансираним азотом. Током поновног удисања ПЦО2 се прати и одржава константним помоћу променљивог бајпаса и апсорбера угљен-диоксида. Поновно дисање се може наставити до инспирисаног ПО2 падне на око 40 ммХг (5.3 кПа). Засићење артерија кисеоником се мери континуирано помоћу пулсног оксиметра, а вентилација се приказује у односу на засићење (Ребуцк и Цампбелл 1974). Други начин мерења хипоксичног вентилационог одговора је одређивање инспираторног притиска током кратког периода оклузије дисајних путева док субјект удише мешавину са ниским садржајем кисеоника (Вхителав, Деренне и Милиц-Емили 1975).
Други могући предиктор толеранције на велику надморску висину је радни капацитет током акутне хипоксије на нивоу мора. Образложење је да ће неко ко није у стању да толерише акутну хипоксију вероватније бити нетолерантан према хроничној хипоксији. Мало је доказа за или против ове хипотезе. Совјетски физиолози су користили толеранцију на акутну хипоксију као један од критеријума за одабир пењача за своју успешну експедицију на Еверест 1982. (Газенко 1987). С друге стране, промене које се дешавају аклиматизацијом су толико дубоке да не би било изненађујуће да су перформансе вежбања током акутне хипоксије у слабој корелацији са способношћу за рад током хроничне хипоксије.
Други могући предиктор је повећање притиска у плућној артерији током акутне хипоксије на нивоу мора. Ово се може мерити неинвазивно код многих људи доплер ултразвуком. Главни разлог за овај тест је позната корелација између развоја плућног едема на великим висинама и степена хипоксичне плућне вазоконстрикције (Вард, Милледге и Вест 1995). Међутим, пошто је плућни едем на великим висинама неуобичајен код људи који раде на надморској висини од 4,500 м, практична вредност овог теста је упитна.
Једини начин да се утврди да ли ови тестови за селекцију радника имају практичну вредност је проспективна студија у којој су резултати тестова урађених на нивоу мора у корелацији са накнадном проценом толеранције на велику надморску висину. Ово поставља питање како ће се мерити висинска толеранција. Уобичајени начин да се то уради је путем упитника као што је упитник Лаке Лоуисе (Хацкетт и Оелз 1992). Међутим, упитници могу бити непоуздани у овој популацији јер радници увиђају да би, ако признају нетолеранцију на висину, могли изгубити посао. Тачно је да постоје објективне мере висинске нетолеранције као што су престанак рада, хрипави у плућима као индикација субклиничког плућног едема и блага атаксија као индикација субклиничког висинског церебралног едема. Међутим, ове карактеристике ће се видети само код људи са тешком нетолеранцијом на висину, а проспективна студија заснована искључиво на таквим мерењима била би веома неосетљива.
Треба нагласити да вредност ових могућих тестова за утврђивање толеранције на рад на великој надморској висини није утврђена. Међутим, економске импликације ангажовања значајног броја радника који нису у стању да раде на задовољавајући начин на великој надморској висини су такве да би било веома вредно имати корисне предикторе. Тренутно су у току студије како би се утврдило да ли су неки од ових предиктора вредни и изводљиви. Мерења као што су хипоксични респираторни одговор на хипоксију и радни капацитет током акутне хипоксије на нивоу мора нису посебно тешка. Међутим, то мора да уради професионална лабораторија, а трошкови ових истраживања могу бити оправдани само ако је предиктивна вредност мерења значајна.
Распоред између велике надморске висине и нивоа мора
Поново, овај чланак се бави специфичним проблемима који се јављају када комерцијалне активности попут рудника на надморској висини од око 4,500 м запошљавају раднике који путују са нивоа мора где живе њихове породице. Распоред очигледно није проблем тамо где људи стално живе на великој надморској висини.
Дизајнирање оптималног распореда за кретање између велике надморске висине и нивоа мора је изазован проблем, а још увек постоји мало научне основе за распореде који су до сада коришћени. Оне су углавном засноване на друштвеним факторима као што је колико дуго су радници спремни да проведу на великој надморској висини пре него што поново виде своје породице.
Главни медицински разлог за провођење неколико дана на великој надморској висини је предност која се добија аклиматизацијом. Многи људи који развију симптоме акутне планинске болести након одласка на велику надморску висину осећају се много боље након два до четири дана. Због тога се током овог периода дешава брза аклиматизација. Поред тога, познато је да је респираторном одговору на хипоксију потребно седам до десет дана да достигне стабилно стање (Лахири 1972; Демпсеи и Форстер 1982). Ово повећање вентилације је једна од најважнијих карактеристика процеса аклиматизације, те је стога разумно препоручити да радни период на великој надморској висини буде најмање десет дана.
Друге карактеристике аклиматизације на великим висинама вероватно ће требати много дуже да се развију. Један пример је полицитемија, којој је потребно неколико недеља да се постигне стабилно стање. Међутим, треба додати да је физиолошка вредност полицитемије много мање извесна него што се некада мислило. Заиста, Винслов и Монге (1987) су показали да су тешки степени полицитемије који се понекад виђају код сталних становника на висинама од око 4,500 м контрапродуктивни јер се радни капацитет понекад може повећати ако се хематокрит снизи уклањањем крви током неколико недеља. .
Још једно важно питање је стопа деаклиматизације. У идеалном случају радници не би требало да изгубе сву аклиматизацију коју су развили на великој надморској висини током периода са својим породицама на нивоу мора. Нажалост, мало се радило о брзини деаклиматизације, иако нека мерења сугеришу да је стопа промене респираторног одговора током деаклиматизације спорија него током аклиматизације (Лахири 1972).
Још једно практично питање је време потребно да се радници пребаце са нивоа мора на велику надморску висину и назад. У новом руднику у Колахуасију на северу Чилеа, потребно је само неколико сати да се до рудника стигне аутобусом из приобалног града Икике, где се очекује да ће живети већина породица. Међутим, ако радник живи у Сантјагу, путовање би могло потрајати један дан. Под овим околностима, кратак радни период од три или четири дана на великој надморској висини би очигледно био неефикасан због изгубљеног времена на путовању.
Друштвени фактори такође играју кључну улогу у сваком распореду који укључује време ван породице. Чак и ако постоје медицински и физиолошки разлози због којих је период аклиматизације од 14 дана оптималан, чињеница да радници не желе да напусте своје породице дуже од седам или десет дана може бити најважнији фактор. Досадашња искуства показују да је распоред од седам дана на високој надморској висини, након чега следи седам дана на нивоу мора, или десет дана на великој надморској висини након чега следи исти период на нивоу мора, вероватно најприхватљивији распореди.
Имајте на уму да се са овом врстом распореда радник никада у потпуности не аклиматизује на велику надморску висину, нити се потпуно деаклиматизује док је на нивоу мора. Стога проводи своје време осцилирајући између две крајности, никада не добијајући пуну корист ни од једне државе. Осим тога, неки радници се жале на екстремни умор када се врате на ниво мора, а прва два или три дана проведу опорављајући се. Вероватно је то повезано са лошим квалитетом сна који је често карактеристика живота на великој надморској висини. Ови проблеми наглашавају наше незнање о факторима који одређују најбоље распореде, и очигледно је потребно више рада у овој области.
Какав год да се распоред користи, веома је корисно ако радници могу спавати на нижој надморској висини од радног места. Наравно да ли је то изводљиво зависи од топографије региона. Нижа надморска висина за спавање није изводљива ако је потребно неколико сати да се дође до ње, јер то превише скраћује радни дан. Међутим, ако постоји локација неколико стотина метара ниже до које се може доћи у року од, рецимо, једног сата, постављање преноћишта на овој нижој надморској висини ће побољшати квалитет сна, удобност радника и осећај благостања и продуктивност.
Обогаћивање ваздуха у просторији кисеоником за смањење хипоксије високе Висина
Штетни ефекти велике надморске висине су узроковани ниским парцијалним притиском кисеоника у ваздуху. Заузврат, ово је резултат чињенице да док је концентрација кисеоника иста као на нивоу мора, барометарски притисак је низак. Нажалост, мало се може учинити на великој надморској висини да се супротстави овој „климатској агресији“, како ју је назвао Царлос Монге, отац висинске медицине у Перуу (Монге 1948).
Једна од могућности је повећање барометарског притиска на малом простору, а то је принцип Гамов торбе, која се понекад користи за хитно лечење планинске болести. Међутим, стварање притиска у великим просторима као што су собе је тешко са техничке тачке гледишта, а постоје и медицински проблеми повезани са уласком и изласком из собе са повећаним притиском. Пример је нелагодност у средњем уху ако је Еустахијева туба блокирана.
Алтернатива је да се повећа концентрација кисеоника у неким деловима радног објекта, а ово је релативно нов развој који показује велико обећање (Вест 1995). Како је раније истакнуто, чак и након периода аклиматизације од седам до десет дана на надморској висини од 4,500 м, тешка хипоксија наставља да смањује радни капацитет, менталну ефикасност и квалитет сна. Стога би било веома корисно смањити степен хипоксије у неким деловима радног објекта ако би то било изводљиво.
Ово се може урадити додавањем кисеоника нормалној вентилацији ваздуха неких просторија. Вредност релативно малих степена обогаћивања ваздуха у просторији кисеоником је изузетна. Показало се да сваки пораст концентрације кисеоника од 1% (на пример са 21 на 22%) смањује еквивалентну надморску висину за 300 м. Еквивалентна висина је она која има исти надахнути ПО2 при дисању ваздуха као у просторији обогаћеној кисеоником. Тако би на висини од 4,500 м, повећање концентрације кисеоника у просторији са 21 на 26% смањило еквивалентну надморску висину за 1,500 м. Резултат би био еквивалентна висина од 3,000 м, што се лако толерише. Кисеоник би био додан нормалној вентилацији просторије и стога би био део климатизације. Сви очекујемо да ће соба обезбедити угодну температуру и влажност. Контрола концентрације кисеоника може се сматрати даљим логичним кораком у контроли човечанства над нашом околином.
Обогаћивање кисеоником постало је изводљиво због увођења релативно јефтине опреме за обезбеђивање великих количина скоро чистог кисеоника. Најперспективнији је концентратор кисеоника који користи молекуларно сито. Такав уређај првенствено адсорбује азот и тако производи гас обогаћен кисеоником из ваздуха. Тешко је произвести чист кисеоник са овим типом концентратора, али велике количине 90% кисеоника у азоту су лако доступне, а оне су једнако корисне за ову примену. Ови уређаји могу радити непрекидно. У пракси, два молекуларна сита се користе наизменично, а једно се прочишћава док друго активно адсорбује азот. Једини услов је електрична енергија, која је иначе у изобиљу у модерном руднику. Као груба индикација трошкова обогаћивања кисеоником, мали комерцијални уређај се може купити са полице, а то производи 300 литара на сат 90% кисеоника. Развијен је да производи кисеоник за лечење пацијената са плућним обољењима у њиховим домовима. За уређај је потребна снага од 350 вати, а почетни трошак је око 2,000 УСД. Таква машина је довољна да подигне концентрацију кисеоника у просторији за 3% за једну особу при минималном али прихватљивом нивоу вентилације просторије. Доступни су и веома велики концентратори кисеоника, који се користе у индустрији папирне пулпе. Такође је могуће да течни кисеоник може бити економичан у неким околностима.
Постоји неколико области у руднику, на пример, где се може размотрити обогаћивање кисеоником. Једна би била директорска канцеларија или сала за састанке, где се доносе важне одлуке. На пример, ако дође до кризе у руднику као што је озбиљна несрећа, такав објекат би вероватно резултирао јаснијим размишљањем од нормалног хипоксичног окружења. Постоје добри докази да висина од 4,500 м нарушава функцију мозга (Вард, Милледге и Вест 1995). Још једно место где би обогаћивање кисеоником било од користи је лабораторија у којој се врше мерења контроле квалитета. Даља могућност је обогаћивање простора за спавање кисеоником како би се побољшао квалитет сна. Двострука слепа испитивања ефикасности обогаћивања кисеоником на висинама од око 4,500 м била би лака за пројектовање и требало би их спровести што је пре могуће.
Треба размотрити могуће компликације обогаћивања кисеоником. Повећана опасност од пожара је једно питање које је покренуто. Међутим, повећање концентрације кисеоника за 5% на висини од 4,500 м ствара атмосферу која има нижу запаљивост од ваздуха на нивоу мора (Вест 1996). Треба имати на уму да иако обогаћивање кисеоником повећава ПО2, ово је и даље много ниже од вредности нивоа мора. Запаљивост атмосфере зависи од две варијабле (Ротх 1964):
- парцијални притисак кисеоника, који је много нижи у обогаћеном ваздуху на великој надморској висини него на нивоу мора
- ефекат гашења инертних компоненти (тј. азота) атмосфере.
Ово гашење је мало смањено на великој надморској висини, али је нето ефекат и даље нижа запаљивост. Чист или скоро чист кисеоник је опасан, наравно, и треба предузети нормалне мере предострожности при доводу кисеоника из концентратора кисеоника до вентилационог канала.
Губитак аклиматизације на велику надморску висину понекад се наводи као недостатак обогаћивања кисеоником. Међутим, не постоји основна разлика између уласка у просторију са атмосфером обогаћеном кисеоником и спуштања на нижу надморску висину. Свако би спавао на нижој надморској висини када би могао, па стога ово тешко да је аргумент против употребе обогаћивања кисеоником. Истина је да ће често излагање нижој надморској висини резултирати мањом аклиматизацијом на већу надморску висину, под једнаким другим условима. Међутим, крајњи циљ је ефикасан рад на великој надморској висини рудника, а то се вероватно може побољшати коришћењем обогаћивања кисеоником.
Понекад се сугерише да би промена атмосфере на овај начин могла повећати правну одговорност установе ако се развије нека врста болести изазване хипоксијом. У ствари, супротно гледиште изгледа разумније. Могуће је да би радник који добије, рецимо, инфаркт миокарда док ради на великој надморској висини, могао да тврди да је висина допринела томе. Сваки поступак који смањује хипоксични стрес чини мање вероватним болести изазване надморском висином.
Хитни третман
Различити типови висинске болести, укључујући акутну планинску болест, плућни едем на великој надморској висини и едем мозга на великим висинама, разматрани су раније у овом поглављу. Мало тога треба додати у контексту рада на великој надморској висини.
Свако ко развије висинску болест треба да се одмара. Ово може бити довољно за стања као што је акутна планинска болест. Кисеоник треба давати маском ако је доступна. Међутим, ако се пацијенту не побољша или погорша, спуштање је далеко најбољи третман. Обично се то лако ради у великом комерцијалном објекту, јер је превоз увек доступан. Све болести повезане са великим надморским висинама обично брзо реагују на уклањање на нижу надморску висину.
У комерцијалном објекту може постојати место за мали контејнер под притиском у који се пацијент може сместити, а еквивалентна надморска висина смањена усисавањем ваздуха. На терену се то обично ради помоћу јаке вреће. Један дизајн је познат као Гамов торба, по свом проналазачу. Међутим, главна предност торбе је њена преносивост, а пошто ова карактеристика није суштинска у комерцијалном објекту, вероватно би било боље користити већи, чврсти резервоар. Ово би требало да буде довољно велико да пратилац буде у установи са пацијентом. Наравно, неопходна је адекватна вентилација таквог контејнера. Занимљиво је да постоје анегдотски докази да је подизање атмосферског притиска на овај начин понекад ефикасније у лечењу висинске болести него да се пацијенту даје висока концентрација кисеоника. Није јасно зашто би то било тако.
Акутна планинска болест
Ово се обично самоограничава и пацијент се осећа много боље након дан или два. Инциденца акутне планинске болести може се смањити узимањем ацетазоламида (Диамок), једне или две таблете од 250 мг дневно. Они се могу започети пре достизања велике надморске висине или се могу предузети када се развију симптоми. Чак и људи са благим симптомима сматрају да пола таблете ноћу често побољшава квалитет сна. Аспирин или парацетамол су корисни за главобољу. Тешка акутна планинска болест се може лечити дексаметазоном, у почетку 8 мг, а затим 4 мг сваких шест сати. Међутим, спуштање је далеко најбољи третман ако је стање озбиљно.
Високи плућни едем
Ово је потенцијално озбиљна компликација планинске болести и мора се лечити. Опет најбоља терапија је спуштање. Док чекате на евакуацију, или ако евакуација није могућа, дајте кисеоник или ставите у комору високог притиска. Треба дати нифедипин (блокатор калцијумских канала). Доза је 10 мг сублингвално након чега следи 20 мг спорог ослобађања. Ово доводи до пада притиска у плућној артерији и често је веома ефикасно. Међутим, пацијента треба спустити на нижу надморску висину.
Висински церебрални едем
Ово је потенцијално веома озбиљна компликација и индикација је за хитно спуштање. Док чекате на евакуацију, или ако евакуација није могућа, дајте кисеоник или ставите у окружење са повећаним притиском. Треба дати дексаметазон, у почетку 8 мг, а затим 4 мг сваких шест сати.
Као што је раније наведено, људи који развију тешку акутну планинску болест, плућни едем на великој надморској висини или церебрални едем на великим висинама вероватно ће имати рецидив ако се врате на велику надморску висину. Стога, ако радник развије било које од ових стања, треба покушати да се запосли на нижој надморској висини.