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Physiologie der Höhe

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mit zunehmender Höhe sinkt der Luftdruck und damit auch der Sauerstoffdruck (PO2)
- auf dem Ben Nevis (4406ft oder 1344m hoch) beträgt der Partialdruck etwa 90% des Drucks auf Meereshöhe
- auf dem Mont Blanc (4260 m) beträgt der Partialdruck etwa die Hälfte des Drucks auf Meereshöhe
- auf dem Mount Everest (8850 Meter, oder 29035 Fuß) beträgt der PO2 ungefähr 1/3 desjenigen auf Meereshöhe
- Die Luft enthält 20,9 % Sauerstoff, ob auf Meereshöhe oder auf dem Gipfel des Everest. Der PO2 (Dichte der Sauerstoffmoleküle) nimmt jedoch in direktem Verhältnis zur Abnahme des barometrischen Drucks beim Aufstieg ab
- Die Natur der Oxyhämoglobin-Dissoziation (S- oder sigmoidale Kurve) zeigt, dass sich die prozentuale Sättigung des Hämoglobins mit abnehmendem PO2 nur geringfügig ändert, bis auf etwa 3048 m, wo ein rascher Abfall der prozentualen Hämoglobin-Sättigung eintritt und die aeroben Aktivitäten stärker beeinträchtigt werden. Auf 4300 m beispielsweise würde eine nicht akklimatisierte Person einen Rückgang der aeroben Kapazität um 32 % erfahren. Um solche physiologischen Veränderungen zu tolerieren, muss sich der Körper anpassen, was allgemein als Höhenakklimatisierung bezeichnet wird
  - In großer Höhe wird der Sauerstoffpartialdruck in der Atemluft reduziert. Bei einer chronischen Exposition gegenüber dem Sauerstoffgehalt in großer Höhe treten verschiedene Anpassungsprozesse auf. Akklimatisierung ist der Prozess der Anpassung des Körpers an die abnehmende Verfügbarkeit von Sauerstoff. Die Akklimatisierung (biochemische Veränderungen) erfolgt in der Regel ab einer Höhe von etwa 1500 m (5000 ft).
    - akute Adaption
      - erhöhte Atemfrequenz } vermittelt durch periphere
      - Hypokapnie } Chemorezeptoren, die auf Sauerstoff reagieren (respiratorische Alkalose)
      - die arterielle Sauerstoffsättigung sinkt
      - Hyperventilation ist reversibel, wenn in den ersten 5-10 Tagen Sauerstoff verabreicht wird. Nach diesem Zeitraum wird die Hyperventilation durch die Einatmung von Sauerstoff mit erhöhtem Partialdruck nicht mehr beeinflusst.
        Hyperventilation verursacht, wie oben erwähnt, auch die nachteilige Wirkung der respiratorischen Alkalose, die das Atemzentrum daran hindert, die Atemfrequenz so stark zu erhöhen, wie es erforderlich wäre. Allmählich kompensiert der Körper die respiratorische Alkalose durch die Ausscheidung von Bikarbonat über die Nieren (Diurese), so dass eine angemessene Atmung möglich wird, die Sauerstoff liefert, ohne eine Alkalose zu riskieren. Dieser Prozess dauert in einer bestimmten Höhe etwa 4 Tage und wird durch Acetazolamid stark beschleunigt.
        Die Unfähigkeit zur ventilatorischen Akklimatisierung kann durch eine unzureichende Reaktion des Karotiskörpers oder eine Lungen- oder Nierenerkrankung verursacht werden.
    - andere Veränderungen
      - Polyzythämie - kann Monate dauern, bis sie sich vollständig entwickelt
      - Die Sauerstoffdissoziationskurve ist nach rechts verschoben - dadurch verringert sich die Sauerstoffaffinität für Hämoglobin, was die Sauerstoffzufuhr zu den Geweben erleichtert. Die Verschiebung der Sauerstoffdissoziationskurve wird durch den erhöhten Gehalt an 2,3-Diphosphoglycerat in den Erythrozyten verursacht, der infolge der Hypoxie entsteht.

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