缺氧型高山症

高山症的發生與停留的適應時間也存在很大的關係，也就是適應的時間越短，越容易發生高山症。隨著攀升的高度上升，環境的氧氣分壓越來越小，活動量與體能消耗量卻越來越大，缺氧也會比較明顯。這是外在缺氧環境和內在人體狀況中的各項因素，對高山症發生的交替性關鍵因子。但是由於人體對缺氧具有很強的適應環境能力，因此當必要進入高山及高原地區時，只要依循著階段式的停留時間進行短暫的高度適應，將可以大幅度的降低高山症的發生及損傷。

攀升速度與高山症發生率的關係：

研究發現當登山者或高山遊客從2000公尺進入到4550公尺之間，如果能夠在3000公尺左右的高度，若能先停留4天以上的時間進行高山缺氧環境的適應，之後再以慢速攀升達4550公尺之際，則發生高山症的比例竟然只有沒有進行停留適應者的一半 (31 %vs.59%)，尤其是登山者若能既在3000公尺的地方停留適應，同時也能夠以較慢的速度爬升時，竟然只有五分之一左右 (12%vs. 59%)  的少數人會罹患高山症 。

高山症的適應時間與高山症發生率的關係，高山症的適應時間與高山症發生率關係統計說明：淺灰色條=未發生高山症狀者；深色條=已發生高山症者；Ascent=攀升速度；Pre-acclimatization=環境適應>4天

對預防高山症再攀升速度的建議：

因此當登山者或遊客在海拔2500~3000公尺處時，應停留2到3天，讓生理功能先做適應。海拔更高如4500m以上的高山，除了爬升速度必須減慢，可以以每天400m的基準上升較為適當，更重要的是必須在3000公尺的高度下，先停留適應達4天以上。

台灣高山症研究網站，是國內一個專門以研究高山症及相關高原反應症的自由研究單位。這個研究網站是由一群熱愛高山旅遊及登山的國內外研究人員，醫生，學者，運動員，學生，登山友，退休人員，及各界社會工商人士等所組成，主要是針對當今科學界對高山症，高山肺水腫症，高山腦水腫症，高原反應等研究進行探討，目的是要讓所有要進入高山活動，攀登高山或高原旅遊的人，充分通過基礎的認識，能有萬全的預防準備，而能安全的，健康的完成與高山的相會！

由於各國人士對運動及休閒旅遊的普及化及需求越來越熱絡，因此進入高山，山地或高原地區的機會與人口在一定就以倍增的方式增長。主要統計資料顯示，台灣地區進入山地活動及旅遊的人口已超過每年500萬人次以上，而在大陸地區每年超過1100萬人用不同的方式登上3500米以上的西藏高原登山或旅遊。但隨越來越多的人類到高原活動，，高山地區所發生的低氧環境已越來越多的人發生不同程度的高山症，高山肺水腫症，高山腦水腫症等高原反應，除了讓已經讓許多人不幸的遭遇難以超越，因此對高山缺氧環境的了解和症高山症，高山肺水腫，高山腦水腫症，高原反應等的預防與治療研究是一項極重要的工作。

由於高山症的主要核心問題全部圍繞在高山缺氧上面，因此在強化高山缺氧與耐力的單元中，將分別解釋為什麼缺氧會造成高山症，然後將對不同的高度和地區的氧氣分壓指標和人體的血氧關係進行討論，同時為了讀者對高山症及缺氧科學的進一步了解，我們在這單元內部專闢一個對各種高山症相關名詞的解釋小百科全書，有了上面的基礎認識之後，接著我們將分別就高山症缺氧對肺部的傷害〈主要是高山肺水腫症〉，高山症缺氧對腦部的傷害〈主要是高山腦水腫症〉，高山症缺氧對心臟的傷害，高山症缺氧對血管的傷害，神經在高山症缺氧發生後的後遺症，以及眼睛和腎臟在高山症缺氧後的損傷，最後也將對高山症缺氧時對體重減重的幫助進行的。

主要發生高山症的原因是因為氧氣不足，也就是缺氧所造成的一連串身體的不適反應。而造成這現象的根源問題則主要發生在環境與人體的相互作用反應無法適應所致。

血氧不足所造成高山症

大約在海平面附近的平地的空氣壓力大約為1個大氣壓，也就是​​760 mmHg的水銀柱壓力，在這樣的高度高度下我們人體可吸入的氧氣壓力為149 mmHg，通過肺部交換進入到我們血液中的動脈氧氣分壓為94 mmHg，如果是正常健康的人這時的血氧濃度應該是95％到99％左右。可是當我們很快地進入到海拔達3000米之時，這時大氣的壓力就降低到523 mmHg水銀柱，雖然氧氣的比例仍舊是佔空氣中的21％，可是因為氣壓稀薄成原的68％左右，導致在三毫米高度時的氧氣壓力減少到100 mmHg，而氧氣濃度則變成了約14.28％，這造成動脈的氧氣飽和度降到85％以下。試想當我們全身細胞所依賴的氧氣供應從原本的99％降低到85％整整少了約14％的濃度時，身體就會開始發出警訊和會進行緊急的調整，這些調整和警訊的結果就是高山症的發生原因。

無氧代謝下的缺氧高山症

我們身體細胞的運作以及生命的維持主要得食物，水，和氧氣這三大物質，當食物分解到最後成為葡萄糖分子之際，將被運送到身體各個細胞使用，這時細胞就以這三項物質進行所謂的有氧代謝作用，一個葡萄糖可生產38個能量單位（ATP）。但是若是沒有氧氣供應，細胞的有氧代謝循環就得被迫停止，從而轉變成所謂的無氧代謝循環，這時一個葡萄糖就只能生產2個能量ATP單位。這相差達19倍或36個的能量差異，將是許多疾病的開端源頭。更可怕的是，當突然又長期達幾天的時間中，身體都得只能得到少15％-20％的氧氣濃度時，轉化成身體的能量代謝之後，就會發現整個人的能量突然間少了2.85至3.8倍，這也是有人在高山上時會虛弱疲倦不堪，體力比平地明顯的差勁許多的高山症現象的根本原因！

高山症的第一症兆：頭痛

所謂【生命總會自己找尋出路】，在我們的體內也一樣！當身體整體少了3到4倍的總能量時，為了保護身體最重要的器官及試圖多嘗試更多的氧氣機會，在這緊急缺氧的時候，首先必須讓身體最重要的大腦和心臟保持一定的能量供應，同時也必須要求肺臟加快它的運作速度。於是大腦的血管急速的擴大，原本在血管和神經之間非常緊密這個現象雖然可以讓大腦保持應有的血氧供給，卻讓擴大的血管觸及和大腦的三叉神經，而產生強烈的頭痛問題，這也是許許多多的高山登山者及高原地區的遊客大部分人會遇上的第一件高山症的來龍去脈。

高山症產生的腦水腫

緊接著過大的血壓及血流在大腦內發生時，前面說過的血腦屏障正處以打開鬆脫的狀態下，水分很容易的就滲透到大腦內部，於是腦壓突然的就攀升飆高，於是這就讓原本緊密的大腦神經細胞受到壓迫，神經的傳遞開始不正常，腦核裡的腦下垂體分泌的賀爾蒙素也開始發生干擾，從而使形成昏迷，暈眩，嘔吐，及情緒低落或者沒有食慾的高原反應現象。

高山症產生的肺高壓

同時間，由於肺部需要加強作用於更多的氧氣進入血液，因此除了讓心臟加速跳動吃力的輸出血液到肺部之外，肺部的血管也將變得收縮以加強肺部血壓，並讓肺部微血管的通透性變大，這樣可讓血流速度增快增強，以使同一時間中獲得更多的血氧交換。只是這樣的反應讓水分大量的進入到肺部之中，於是形成了高山症初期常見的咳嗽，呼吸困難，喘息，多痰等高原反應現象。

1. 環境氣壓下降與高山症關係

在高海拔的低氣壓的環境中，因為人體可以獲得的氧氣分壓較海平面為低，因此將使肺泡氣中的氧氣分壓下降，造成肺泡中的氧氣分壓與血液中氧氣分壓之間的壓力差下降，單位時間內肺泡擴散到毛細管的氧減少，造成動脈中氧分壓與血氧飽和度下降。

簡單一點來說，也就是海拔越高，空氣越稀薄。雖然氧氣在同一高度仍然同樣是占約21%，但是海拔越高氣壓卻照比例降低，於是在越稀薄的空氣中同樣比例的21%氧氣，當到達海拔4600公尺時，環境中的氧氣大概只有剩下平地的50%左右。

計算方式為：–與平地比較所可獲得的氧氣比例為：412/760=54%–高山上實際在空氣中所含的氧氣比例為：21% X 54%= 11.34%當然實際外部環境和人體所能獲得的氧氣比例就不是簡單的用比例計算而得的，而是經過研究量測之後統計所得，詳細資料可參考下表：

不同高度的氧氣分壓與血氧關係表(單位：毫米汞柱 mmHg)

高度 M                PB             PiO2             PaO2              PaCO2              SaO2 %

0                             760           149               94                   41                       97

1,500                     630            122               66                   39                      92

2,400                     564            108              60                   37                      89

3,000                    523             100              53                    36                     85

3,700                    483              91                52                    35                      83

4,600                    412              76                44                    32                      75

5,500                     379            69                 40                   29                      71

6,100                     349            63                 38                    21                      65

7,300                     280             52                34                    16                       50

備註：高度=公尺，PB=大氣壓力，PiO2=吸入氧氣分壓，PaO2=動脈氧氣分壓，PaCO2=動脈二氧化碳分壓，SaO2=動脈氧氣飽和度

由於大氣與肺泡中的『氧分壓』落差是隨著高度而縮小，影響肺泡中氧氣及二氧化碳兩種氣體的交換速率、紅血球結合氧氣能力，以及氧氣在組織中釋放的速度。因此，當身體組織中供氧不足產生缺氧，輕則引發高山症，若是突然的嚴重缺氧，則可能發生昏迷或引起更嚴重的高山症腦水腫，以及高山症肺水腫病變。

高山症狀在海拔2100m以上的任何高度都可能會發生，特別容易發生在海拔2750m以上，不過因人、因狀況而異，有些身體狀況較不好(心臟病、二尖瓣、長期慢性缺氧等)，可能在1500-2000m就出現頭痛等上述不舒服之高山症症狀。

2.運動氣壓下降與高山症關係

正常情況下，人體在海平面運動時，動脈內的含氧量會微微的上升，以便供應回饋運動所需。但是，在高海拔的環境中進行運動、步行等消耗體能的事情，動脈內的氣壓反而會出現下降情況。

3. 睡眠氣壓下降與高山症關係

「睡得愈低，爬得愈高」，這也是高原登山的黃金法則之一，也就是攀爬高山或攻頂後，一定要下降到較低的海拔紮營過夜。這是因為在高海拔睡眠時，呼吸換氧能力在睡眠中會下降，因此晚上時低氧現象更明顯，更多的休息反而沒有效果。

高山症的發生與攀爬上升的速率也有很大的關係，也就是爬得越快，越容易引發高山症。隨著高度的上升，活動量與體能消耗量越大，缺氧也會比較明顯。這是外在缺氧環境和內在人體狀況中的各項因素，對高山症發生的交替性關鍵因子。由於人體對環境具有很強的適應能力，因此當必要進入高山及高原地區時，只要依循著階段式的適應，將可以大幅度的降低高山症的發生及損傷。

攀升速度與高山症發生率的關係：

研究發現當進入3500公尺之後，每天再爬升的速度若能夠小於400-500公尺的話，高山肺水腫症的發作率將可以減少到7-60倍以上。以2011年對進入4550米的阿爾卑斯山的不同遊客或登山者的研究統計發現，分別以2-4天速度爬山的登山者，發生高山肺水腫症的比例小於0.8%，但是若是在22小時之內就登上山上者，發生高山肺水腫的比例將高達62%以上。

高山症的適應–攀升速度及高山症肺水腫發生率的關係，不同海拔的高山地區與攀升停留速度的高山症肺水腫發生率的關係。

對預防高山症再攀升速度的建議：

因此當登山者或遊客在海拔2500~3000公尺處時，應停留2到3天，讓生理功能先做適應。海拔更高如3000m以上的高山，爬升速度必須減慢，可以以每天400m的基準上升較為適當。