Novinky ve fyziologii a patologii člověka ve velehorských podmínkách
Edvard Ehler, Neurologické oddělení OÚNZ Pardubice
 Patogeneze akutní horské nemoci (AHN) zůstává stále v zájmu lékařů a fyziologů a liší se zčásti o podle formy této nemoci. Společným a hlavním patogenetickým podnětem zůstává hypoxie. Podle jedné z teorií vede hypoxická inhibice ATP-dependentního transportu iontů Na a K k intracelulární akumulaci natriových iontů. Z toho pak rezultují edémy. Hormonální teorie zdůrazňuje vliv hormonů, a to antidiuretického (ADH), atriálního natriuretického peptidu (ANP), kortizolu, aldosteronu, systému renin-angiotenzin, na retenci vody a iontů. Tímto mechanismem se pak tvoří otoky a dochází k projevům AHN. Jiná hypotéza zdůrazňuje cytotoxický efekt hypoxie. Touto cestou vzniká při disperzních nekrózách mozkových buněk cytotoxický edém. V další fázi se objeví vázodilatace mozkových tepen a vzniká porucha hematoencefalické bariéry s vázogenní komponentou edému mozku v rozvinutém stádiu AHN. Další teorie zdůrazňuje reologické faktory se zhoršením mikrocirkulace ve tkáních (zejména mozku a plic). pro tuto teorii svědčí i častý a typický výskyt polycytémie, zvýšeného hematokritu, zvýšené viskozity krve i přímý průkaz poruch mikrocirkulace sledováním nehtového lůžka speciálním mikroskopem přímo v terénu. Velmi zajímavý je i názor zdůrazňující dostatečnou kapacitu komplementárních likvorových prostor v nitrolebí i páteřním kanálu. pokud jsou tyto prostory široké, tak i zvýšení nitrolebního tlaku s eventuální poruchou cirkulace moku a poruchou regulace vodního a iontového metabolismu budou méně pravděpodobné. Opačná situace je při úzkých likvorových prostorech (např. u mladých a zcela zdravých jedinců či při zúžení páteřního kanálu kongenitálně či osteofyty). Tímto mechanismem lze rovněž zčásti odůvodnit relativně menší výskyt AHN u lidí středního věku s relativně menším objemem mozku proti likvoru a krevním prostorům v nitrolebí (lehčí atrofie v rámci věku, cévního, poúrazového či toxického vlivu).
 Ve velehorském prostředí je člověk exponován výškové hypoxii, námaze, chladu a jejich kombinaci. Současné výzkumy fyziologických reakcí na velehorské prostředí se snaží charakterizovat reakce na jednotlivé faktory této zátěže a na jejich kombinaci. U jedinců bez známek AHN se vodní a iontové změny v podmínkách výškové hypoxie vyznačují zvýšením diurézy, ztrátami sodíku, snížením objemu plazmy a extracelulární tekutiny, snížením hladiny aldosteronu a zvýšením ANP (Milledge 1991, 8). Celodenní cvičení v malé nadmořské výšce má na vodní a iontovou regulaci téměř opačný efekt. Objevuje se snížení diurézy, retenci sodíku, expanze plazmy a extracelulární tekutiny a zvýšení hladin aldosteronu a ANP v plazmě. Jedinci, u kterých se rozvine AHN, vykazují patologickou odpověď na hypoxii ještě před rozvojem klinických příznaků. Vyznačuje se antidiurézou, retencí sodíkových iontů, zvýšením objemu plazmy a extracelulární tekutiny se zvýšením hladiny aldosteronu. Je mírně zvýšena i hladina ANP. Přitom vzestup plazmatického aldosteronu není zprostředkován systémem renin-angiotenzin. Patologická odpověď na výškovou hypoxii se sumuje s odpovědí na fyzickou zátěž a je patofyziologickým podkladem vzniku otoků a důležitým momentem při vzniku AHN.
 K poněkud jinému názoru na úlohu ANP dochází Richalet a spolupracovníci (8) na podkladě pětiletých pozorování na Vallotově chatě (4350 m) na Mont Blancu. Využili model tzv. čisté hypoxie u člověka, a to bez interference s fyzickou zátěží a chladem. Expozice výškové hypoxii je spojena s hormonálními změnami, které mají původ v cerebrální regulaci, se změnami krevního objemu a změnami acidobázické rovnováhy vedoucí k alkalóze. Na podkladě těchto tří faktorů se může rozvinout tzv. water overload syndrome s následným vznikem edémů. Při zátěži čistou hypoxií se snižuje plazmatická hladina reninu a aldosteronu, kortizol se zvýší. Přitom se hladina ANP buď lehce zvýší či zůstává beze změn. Za použití medikamentózního ovlivnění betablokátory v kombinované zátěži hypoxií a cvičením dojde k výraznějšímu snížení hladin reninu, kortizolu a angiotenzinu. Hladina ANP se zvýší, a to zejména při zvýšení plazmatického volumu o 10% více.
 Plicní forma AHN (vysokohorský plicní otok) se vyznačuje vázokonstrikcí v plicním řečišti (Scheid). Ta je způsobena jak hormonálně (prostaglandiny), tak i přímým vlivem sníženého parciálního tlaku kyslíku na hladké svaly plicních cév. V centru pozornosti kliniků jsou i krvácivé projevy ve velehorském prostředí (žaludek, sítnice, ledviny). Poruchu mikrocirkulace s rozšířením kapilární kličky, krvácením i zvýšenou agregabilitou erytrocytů a mikrotromby lze snadno sledovat speciální kamerou v nehtovém lůžku přímo v horském terénu (Li-Shu-Ping při expedici na Shisha Pangmu, 8012 m).
 V léčbě AHN se nově uplatňuje přenosný přetlakový pytel či stan s možností aplikace kyslíku, dále dexametazon a nifedipin spolu s acetazolamidem u plicní formy AHN. Výzkumy prokázaly neúčinnost 3% příměsi oxidu uhličitého při podávání kyslíku (2). Z preventivních opatření se klade důraz na výběr a zdravotní stav jedinců před odchodem do velehor. Přitom i sportovci po prodělaném infarktu myokardu, kteří jsou dlouhodobě bez anginózních potíží a při pobytu ve velehorském prostředí jsou v dosahu lékařské péče a mají dobou tělesnou kondici, se mohou celkem bezpečně pohybovat až do nadmořské výšky 45000 m.
 Vytrvalostní trénink neposkytuje ochranu proti rozvoji AHN, ale má statisticky významný vliv na dosažení nejvyšší nadmořské výšky na dané expedici.
 Vedle AHN, která se rozvíjí v prvních dnech až týdnech pobytu ve velehorách, je obecně dobře známa i chronická forma horské nemoci, Mongeho nemoc. Ta se objevuje až po letech pobytu v těchto nadmořských výškách. Subakutní horská nemoc (SHN) byla již popsána u dětí, které se narodily v nížinách a byly přesídleny do Lhasy (3600 m). U těchto dětí se poměrně rychle rozvíjí městnavá srdeční slabost s extrémní hypertrofií medie v plicních arteriích. Tato dětská forma končí většinou fatálně v průběhu několika málo měsíců. Adultní formu SHN, která se projevuje plicní hypertenzí a městnavou srdeční slabostí, popsali v r. 1988 Anand a spolupracovníci (1) u vojáků pobývajících ve vysokých nadmořských výškách (5800 až 6700 m n.m.) až po dobu 6 měsíců. SHN se objevuje v průměru po 11 týdnech pobytu v těchto výškách, a to i když předcházela aklimatizace podle předem stanoveného schématu. Hlavními klinickými rysy SHN jsou pomalu narůstající srdeční slabost, vysoká plicní vaskulární rezistence a hypertrofie pravé srdeční komory. ze symptomů bývají nejčastěji přítomny otoky, dušnost, námahová angína, kašel, méně již bolesti na hrudi a synkopy. Z objektivních příznaků se vyskytují otok, zvýšený tlak v jugulárních žilách, hepatomegalie, plicní arteriální hypertenze, pleurální výpotek, edém papil očních nervů a hemoragie na sítnici. Mezi 21 vojáky léčenými pro SHN uvádějí autoři tyto výrazně patologické laboratorní nálezy: hemoglobin 18,5±2,0 g/dl, hematokrit 61,2±5,7%, osa QRS komplexu je +131±25,5 stupňů a u 17 nemocných byl při ultrazvukovém vyšetření srdce prokázán výpotek v perikardu. Etiologické faktory podílejí se na rozvoji SHN jsou fyzická námaha, chlad s vázokonstrikčním působením na pulmonální oběh a hypoxie způsobující snížení kontraktility myokardu. Jako hlavní patofyziologický moment SHN se uvádí vysoká plicní rezistence. Přitom hypoxie v nízkých nadmořských polohách nepůsobí plicní vázokonstrikci a naopak inhalace kyslíku nesníží plicní hypertenzi. Polycytémie zvyšuje plicní hypertenzi, a to nezávisle na hypoxii. Vázokonstrikce se akcentuje námahou a chladem. Dlouhodobým působením hypoxie a zejména vázokonstrikce dochází ke strukturální remodelaci plicního řečiště, která pak již nereaguje ani na dlouhodobé podávání kyslíku.
 SHN se tedy vyskytuje u 10-20% mladých zdravých mužů při pobytu v polohách nad 5800 metrů n.m. po dobu více než 2 měsíce.
Abstract
Ehler, E.: Proceedings in physiology and pathology of man in the high mountains.
In the high mountains is an individual exposed to elevation, hypoxia, strain, cold, and to their combinations. Contemporary investigations of the physiologic reactions to the high mountains milieu try to characterize reactions to separate factors of this strain and to their combinations. For the development of an acute mountain sickness (AMS) there is a typical response with the increase of plasmatic aldosterone, antidiuresis, retention of water and natrium, increasing volume of plasma and extracellular liquid. At the same time the increase of plasmatic aldosterone is not mediated by the renin-angiotensin system. Always discussed atrial natriuretic factor has not the same and single response to hypoxia, but on the other hand, it constantly reacts with the rise of its plasmatic level at prominent water-loading (plus more than 10% of plasmatic volume). Glomerular filtration rate is not changing with elevation. With this hormonal and humoral response is the physiologic reaction to strain added. The pulmonary form of AMS is distinguished by vasoconstriction in the pulmonary circulation. It is caused not only by hormonal reaction (prostaglandin), but also by direct influence of decreased PCO2 level on the smooth musculature of pulmonary vessels. In the centre of attention there are also clinical haemorrhagic appearances in high mountains (stomach, retina, kidneys). The disturbances of microcirculation (with the widening of a capillary loop, haemorrhages, and increased aggregability of the erythrocytes) are easy to be watched in the nail-bed direct in the terrain. In the therapy of AMS, nowadays, take place a transportable oxygen pressure sack, dexamethasone, and calcium channels blocker nifedipine (together with acetazolamide in case of a pulmonary form). The investigations proved ineffectivity of admixture carbon dioxide (3%) by application of the oxygen. Of the preventive measures the emphasis is given on the selection and state of health of the individuals. At the same time the sportsmen after myocardial infarction, who are for a long period without symptoms of angina pectoris, during the stay in high mountains who are within a reach of medical care, and who have a good physical condition, can move altogether safely up to the height of 5000 metres above sea-level. The training of perseverance does not provide prevention against development of AMS, but it has statistically significant influence for the reaching of the highest elevation.
At the difference of AMS (it develops in the first days or weeks of stay in the high mountains) and chronic mountain sickness (it appears after years of stay), the subacute form of mountain sickness occurs in up to 20% of individuals after a 2-months-stay at elevations around 5800 m. This lesser known form of mountain sickness is manifestated as a cardial disease caused by hypoxia, pulmonary hypertension, vasoconstriction, and polycythemia.
Literatura
 1. Anand, I. S.:. Adult subacute mountain sickness: A syndrome of congestive heart failure in man at very high altitude. Lancet, 335, 1990, č. 8689, s. 561-565.
 2. Bärtsch, P., Baumgartner, R. W., Waber, U, Maggiorni, M, Oelz, O.: Comparison of carbon-dioxide-enriched, oxygen-enriched, and normal air in the treatment of acute mountain sickness. Lancet, 336, 1991, s. 772-775.
 3. Clarke, C.: High altitude cerebral oedema. Int. J. Sports Med., 9, 1988, č. 2, s. 170-174.
 4. Ernst, E.: Adult subacute mountain sickness. Lancet, 335, 1990, č. 8695, s. 973.
 5. Fujimaki, T., Matsutani, M., Asai, A., Kohno, T., Koike, M.: Cerebral venous thrombosis due to high-altitude polycythemia. J. Neurosurg., 64, 1986, č. 1, s. 148-150.
 6. Herr, R. D.: High altitude and central venous system. New Engl. J. Med., 322, 1990, č. 25, s. 1821-1822.
 7. Horská medicína a 32. Německý kongres sportovní medicíny. Mnichov 1990.
 8. International Congress of Mountain Medicine. Crans-Montana 1991.
 9. Levine, B. D.: Dexamethasone in the treatment of acute mountain sickness. New Engl. J. Med., 321, 1989, č. 25, s. 1707-1713.
10. Mountain, R. D.: High-altitude medical problems. Clin. Orthopaed. Rel. Res., 216, 1987, č. 5, s. 50-54.
11. Rennie, D.: Will mountain troubles cause heart attacks? J. Am. Med. Assoc., 261, 1989, č. 7, s. 1045-1046.
12. Rupwate, R. U., Chitaley, M., Kmat, R.: Cardiopulmonary functional changes in acute acclimatisation to high altitude in mountaineers. Europ. J. Epidemiol., 6, 1990, č. 3, s. 266-272.
13. Selhání v horách. 2. Kongres Rakouské společnosti pro alpskou a výškovou medicínu. Salcburk 1990.
14. Wohns, R. N. W., Colpits, M, Clement, T., Karuza, A.: Cerebral etiology of acute mountain sickness. Neurosurgery, 16, 1985, č. 5, s. 693-695.
15. I. Pelikánův semináře "Aktuální problémy horské medicíny". Praha 1990.

Prim. MUDr. Edvard Ehler CSc.,
Neurologické odd. , OÚNZ Pardubice