初抵高地的生理變化與高山病
高地生理變化尤其是急性生理變化,當然與環境因素改變有關,其中最主要的影響因素,則源自高地低氧。以下簡介人體各系統的急性低氧生理變化:
  • 呼吸系統:
    初抵高地(1-3天)低氧壓環境,動脈血氧分壓降低,興奮頸動脈與主動脈的化學受體,進而興奮交感神經,導致換氣量增加,這種呼吸系統的換氣量提昇的現象,通常始2483公尺(8000呎)左右,亦即血氧飽和度下降至93%時。但換氣量增加的同時,也使得二氧化碳過量排出,血中二氧化碳濃度因而降低,故延腦的呼吸中櫃驅動被緩和,而產生換氣量降低的趨勢,然而就一般情況而言,換氣量的增加略佔優勢,所以高地換氣量較海平面增加約65%,過度換氣使肺中氧分壓越近似大氣壓,提供了對抗低氧的第一道防線。
      但是,過度換氣造成過量二氧化碳被排除,使得氫離子濃度降低,造成血液pH上升,導致鹼血症。雖然鹼血症有助於肺部血紅素和氣的結合,但在組織中,反而造成血紅素的氧釋放能力變差。另一方面,高地低溫環境下每次換氣同時呼出大量水蒸氣,但吸入空氣中的水氣卻很少,再加上身體周圍空氣乾燥,也加速了水蒸氣由皮膚蒸散的速率,很容易出現脫水現象。脫水會導致血漿量減少,相對地紅血球濃度因而提高,血液黏滯性增加,血流阻力變大流速下降。

  • 心臟循環系統:
    在高地從事平常一般活動(非最大運動)時,心跳率較海平面同樣活動時為高,心跳搏量維持不變,在低氧環境下藉由心跳輸出量的增加,成為第一道防線換氣量增加後,伴隨而產生第二道生理反應防線。低氧雖然使得血紅素與氧的飽和度降低,造成單位體積血液帶氧量下降,但藉由增加心跳輸出量,可以提高組織血流灌注量來彌補。但在低氧下,心臟的幫浦功能被保留,最大運動時最大攝氧量的下降,心跳輸出量減少並不是主要原因,更重要是由於動脈氧的飽和度,在低氧情況下明顯降低,才造成最大運動時最大攝氧量的下降。

  • 氧氣的運送:
    除了外在低氧壓環境會影響動脈血氧飽和度之外,另外還有三個內在因素:換氣量、擴散能力及氧合血紅素的值與量。
      其中換氣量可立即藉由過度換氣而提昇,而氧合血紅素則不會在短時間內明顯改變。因此,氧氣的擴散交換能力,即成為低氧環境運動表現的主要限制因素。
      海平面安靜時,血液流經肺泡壁微血管需時0.75秒,而氧擴散過肺泡與微血管壁歷時0.25秒。激烈運動時,血液流過肺泡壁微血管雖僅0.25秒,但仍足夠進行擴散,而達成平衡狀態。
      高地(以4300公尺為例)環境,平靜時微血管的氧壓為48mmHg,仍屬氧飽和曲線的高氧區,所以血紅素仍有85%的氧飽和度。但在激烈運動時,血流加速,氧氣擴散速率降低,肺微血管氧分壓甚至下降至只有3OmmHg。此時氧分壓已降至氧合血紅素曲線的低氧區,其血氧飽和度60%,為高地最大耗氧量降低的主要原因。

  • 高山病:
    高山病發生的高度因人而異,有可能低至1828公就發生,有可能高至4500公尺時才發生,範圍差異相當大。根據台灣山岳活動的經驗,攀登3000公尺以上的山岳,高山病發生的機率即明顯增加。可能的症狀包括:頭痛、昏睡、輾轉難眠、視覺模糊、呼吸困難、嘔吐感、厭食、噁心、步態不穩、衰弱、心理疲憊以及異常幸福感。
回列表頁