無氧代謝

預防高山症的營養增補劑

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預防高山症的營養增補劑

生物醫學及運動科學界經過十幾年的努力研究之後，在缺氧 (Hypoxia) 科學方面已經有許多革命性的發現，同時也隨著人類對於高山運動需求的增加，使得在提高缺氧耐受力這方面的相關合法增補劑也漸漸開始商品化。

尤其難能可貴的是在一個高山及高原面積就佔了26%的國土面積以上的中國，在近年內更是明確的透過國家的測試標準，以批准專門對抗高原反應或高山症的合法保健食品，期望透過這些類的增補劑的使用，讓更多的人能夠進入高原活動，以及預防對抗許多因為缺氧問題所引發的疾病。也因為從這大國開始規範之後，登山者在進行高山攀爬前，對於預防及對抗高山症的營養增補劑使用就成了常態性的習慣。以下就對於幾項科學界發現的增補劑進行比較說明：

強化心肺功能的增補劑

只有透過正向的強化心肌收縮力才能在高山缺氧的環境下，快速地讓血液循環加速，同時也才能夠有效地從肺泡中獲取氧氣，並適時地補充血氧給細胞進行有氧代謝。而到目前為止唯一能夠正向強化心肌收縮力的方式，就是透過抑制鈉鉀幫浦(Na+K+ATPase) 的蛋白酶的受體，讓心肌細胞內的鈣離子濃度增高，以直接強化心肌的收縮力。在醫學界以往都是以一類叫做強心配醣體的類固醇物質作為抑制該受體以達到強化心肌的目的，也就是人們熟知的所謂強心劑藥物，只可惜這類藥物因為對該受體的親和力太強，用太多劑量時反而將使得有毒性產生。

近幾年間由台灣的研發團隊從傳統中藥材丹參中提煉出一種同樣可以抑制鈉鉀幫浦酶的抗氧化物質，國際上對這項物質命名為MLB-R7，在經過幾項人體臨床的安全及功效測試之後，發現它不但具有多種心血管的功能，最重要的是可以明顯地強化並保護心臟，同時它也是第一個由台灣公司研發同時並取得中國大陸國家級保健食品執照，具有提高缺氧耐受力功效的合法產品。據研究顯示應該能強化心肺功能達10-15%的功率，這對所有的登山者來說，應該可以明顯的預防及對抗高山症的發生機率，也可用作為長期增加心肺功能的營養增補劑。

減低能量損耗的增補劑

一般在登山或到高原旅遊之間，必須盡量不要過度或進行激烈的動作，以設法減少身體在高山上時的能量消耗，這是在缺氧環境時要減少能量的消耗，以讓身體可以快速的適應高山症。在所有的細胞中都有非常耗能量的蛋白酶，其中一種叫做鈉鉀幫浦(Na+K+ATPase) 的蛋白酶，它可以用掉約40%的大腦總能量，同時也可能用掉骨骼肌肉的30%以上的能量，只要能夠使它能減少一點消耗，就會對缺氧環境的適應將可以明顯提升。

如同前面所提過的，透過局部抑制鈉鉀幫浦酶的方法，將可在身體遭遇同樣狀態的環境下，減少約3%的能量損耗。目前在營養增補劑方面的產品，已發現從丹參提煉出的MLB-R7具有局部抑制鈉鉀幫浦酶的功能，同時它又具有正向強化心肌收縮力的功效，是一項在高山上極具價值的營養增補劑。

加強清除代謝廢物的增補劑

由於在高山的缺氧環境下，細胞的無氧代謝將會急速爆增，這將使得無氧代謝的產物如乳酸、二氧化碳快速的在體內增加，因此如何降低身體在缺氧環境下的無氧代謝率，將是有效減低高山症發作的關鍵方法。因此增加血液的循環流通功能變成為增補劑的首要選擇。

近年來許多人在進入大陸的高山高原地區旅遊，例如西藏、九寨溝、香格里拉等地，當地的導遊或旅行社多會建議遊客服用紅景天製造的相關產品，這除了因為當地藏族的傳統習慣所選擇以外，近年很多的科學研究已發現在紅景天植物中的幾項天然物質，包括 Salidroside 、Rosavin、及 SISO等等，具有不同程度在清除無氧代謝的乳酸副產物之功效，可被應用在預防高山症的營養增補劑。

提供能量供應的增補劑

有氧代謝的主要功能可以讓每一個細胞有效多生產出36個能量單位，相對於無氧代謝的只有2個ATP能量的效率實在無法比擬。因此在進入高山活動之前，應該透過訓練或補充增補劑的方式強化身體粒線體的數量及效能，這樣可以具有避較好的耐受能力，進而減低高山症的發生率。

目前科學界已發現可透過許多的增補劑保養品的補充加上適當的訓練之後，將可幫助細胞增加粒線體的數量，這包括高單位濃度的Co-Q10，但是有效使用量必須達到每天1500mg以上的用量。

挑戰高山症的缺氧

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在挑戰高山症缺氧方法這單元中，我們首先將針對對抗缺氧的開源及節流的策略上進行討論，然後將介紹強化電磁力作為挑戰高山症缺氧的第一目標，緊接對高山症缺氧的第二目標，就是如何加強血氧循環做討論，然後對我們身體內的有氧代謝及無氧代謝的增加及減低等方法探討，作為第三及第四挑戰高山症缺氧的目標，當然對山友們進入高山或高原後，在能量消耗的方法上的節省將作為挑戰高山症的第四目標。最後為了服務山友及高原遊客，我們也將對現有高山症的產品進行比較測試，以提供給登山友參考。

高山症的發生原因

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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。

高山症類型-急性高山症

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急性高山症(Acute Mountain Sickness (AMS))

急性高山症Acute Mountain Sickness (AMS)或AcuteHigh Altitude Sickness,是一種較急性嚴重的高山症候發生問題，當人體處在高海拔高度超過2500公尺的環境下時，由於低壓〈Hypobaric〉及缺氧〈Hypoxia〉的高山特殊環境下，人體內將因細胞的急性缺氧而出現各種不適症狀的急性病理變化表現。它通常出現在海拔高度超過2500公尺以上（約8000英呎）的地區，而且越往上高海拔人體缺氧問題越加嚴重，所發生急性高山症的問題及機率也越來越大。

急性高山症的發生機轉：

由於人體能夠適應各種環境，但在適應的過程之中將會發生許多生理轉變的對策，尤其是當遇上這種轉變細胞致死的缺氧狀況，細胞僅因為有氧代謝停頓減少之外，即將因為總能量不足而產生並釋放出許多訊號，同時也將啟動無氧代謝，耗用更多的食物原料去生產小了18倍的生物能量ATP，這時將釋放大量的二氧化碳〈溶解到體內變成了重碳酸〉，以及乳品〈也就是大家都適合肌肉關節酸痛無力難當的肌酸〉等等，這連貫的基礎生化反應導引身體的高山症症狀，就在身體各器官中如火如荼的展開如下：

急性高山症的頭痛發生：

這是最常發生的急性高山症初期症兆兆。根據研究統計大約85％的急性高山症患者在發作初期都會發生錯誤的症狀。急性的缺乏氧利用血液重新分配至重要器官如腦部及肺部，當腦血管初期因缺氧而使血管暴脹之際，將觸動三叉神經引發痛感及增加血管通透性而引發類發炎現象。由於此徵狀是缺氧的開始警訊，有些人常認為是感冒或一般性頭痛的問題而忽略了它的危險性，而只用頭痛藥，消炎藥〈如普拿疼，阿斯匹林等〉做消除症狀式的掩飾性治療，因此常讓許多人的登山者或遊客直接進入高山症腦水腫與高山症肺水腫的致命危險之中。

急性高山症的疲倦無力感發生：

對大部分的登山者而言，急性高山症的初期將有明顯的疲倦感發生，原本在山下時不管是背負裝備或攀升行走都能夠勝任的狀態，一旦進入高山地帶時，在同等距離或時間這是由於高山地區稀薄的氧氣分壓讓身體的能量比平地地區少了40-60％以上，加上登山活動不斷的消耗體能，在入不敷出的情況下下，將有助於體力透支。

更由於大量地進行無氧代謝作用以轉換能量，這讓過多的副產物─肌酸〈或乳酸〉堆積在肌肉內部，因此很快地就會發生疲倦感，酸痛感，以及休息過後的無力感！尤其是過多的疲勞疲倦和體力透支，將使登山者忽略了急性高山症所衍生的危險，極可能並發的傷害性高山症肺水腫及高山症腦水腫問題，導致身體溫度失溫或昏迷等狀況，而提高山難的發生機率，登山者或山友不可不慎！

急性高山症的頭昏發生：

絕對是到高山旅遊的遊客或者是高山登山的山友來說，一旦高度超過了3000公尺以上，即使不發生錯誤問題，也將會發生頭昏甚至於意識模糊等淺昏迷情況。在頭昏的情況初期大部分是由於血液通過能量的重新分配，因為大腦部位的血管血流快速的增加，有點像高血壓的情況一樣，因為充血而發生頭脹脹的頭昏倒，這樣的問題並不嚴重，只是將成為高山症的頭痛的前兆現象罷了。

但是另一種型的頭昏現象，卻是因為缺氧的代償作用所產生的大量自由基，且細長的腦部發生輕微的水腫，壓迫到大腦皮質的問題。症腦水腫的前兆現象，如果不進行調整性的預防或適當的治療，嚴重者將發高山腦水腫症，然後將發生輕微到嚴重意識昏迷現象，包括昏厥，無方向感，語意不清，溝通困難，失憶等等。若再忽略之後將常常導致高山腦水腫症的病情加劇，甚至於威脅到生命危險。

急性高山症的噁心嘔吐發生：

遵循研究統計有約87％的急性高山症患者，在發作初期或中期都會發生不同程度的噁心什至於排斥吐的症狀發生。由於此徵狀和高山腦水腫症的初期發生症兆兆相似，因此不得不小心預防發生。這種噁心或嘔吐吐的情況，乃是因為我們身體因為缺氧時啟動大量的無氧代謝，這導致血液中產生大量的重碳酸及乳酸等等，這些身體中的殘留甚至是有毒的物質，將在位於我們大腦第四腦室的延展椎骨部位處產生堆積。

這將乾擾到原本已經平衡的腦髓液，由於在這延髓的神經區，血腦屏障是最鬆散的位置，一旦身體自發產生的有毒或血漿質素干擾離子的平衡後，將觸發神經受體讓身體強迫症的強迫性發生嘔吐以保護身體。像類型因為缺氧所造成的噁心或嘔吐感，在很多發生中例如癌症，心肌梗塞，腦中風等等也常見到。由於這類的急性高山症問題所產生的噁心嘔吐感，與高山症腦水腫所產生的情況類同，但嚴重的程度卻不同，登山者或遊客應該特別注意！

急性高山症的厭食發生：

許多人到高山或高原旅遊之期間，都會發生胃部發脹感，嚴重一點的人根本都不想吃東西，尤其是對登山者或進行高原高山地區活動的人，明明已經很累又消耗消耗對於這些在高山缺氧地區的人來說是相當危險的事，畢竟體內需要大量的食物原料來進行無氧代謝，尤其是為了適應高山上的低溫狀態，體內必須要燃燒更多量的靜電及能量。

這種情況的發生和前面所提的噁心嘔吐的高山症情況很相似，主要還是因為我們身體在缺氧時啟動大量的無氧代謝，這讓血液中產生大量的重碳酸及乳酸等補充甚至是有毒的物質，通過血液循環漸進堆積在我們大腦第四腦室中的延展部位，這些有毒廢物將乾擾到原本已經平衡的腦髓液，破壞血腦屏障中的神經離子平衡，這會人體物理胃部神經停止作用，造成體內蠕動停止，加上高山低氧的環境下，內部的疲勞氧具大量的活動作用，產生更多的發酵氣體進入腸胃之中，並且發生髮生髮脹及厭食的情況。

急性高山症的心跳加速發生：

幾乎所有進入高山高地區從事旅遊，工作或登山等活動的人，都會發生心跳過快的問題，雖然對一般健康的人而言，除非是長期在高山上活動或居住，否則這心臟速搏問題並不會造成健康的麻煩，但是這心臟跳過快對原先就已有心血管毛病的人〈如心臟衰竭，心肌梗塞，腦中風，二尖瓣膜症等等〉而言，卻可能造成原先的疾病更加嚴重，甚至有生命的危險威脅。

由於在高山缺氧的環境之下，人體內的有氧代謝大幅度的減少，導致能量得重新分配以保護重要器官，因此對於腦部及肺部等重要臟器，就得提供比平常更多20％到60％的血液供應，因此在這種生理的代償作用下，心臟就得比平地時多跳動至少10％到50％以上的速度來進行替換，透過快速流動血液中所攜帶的紅血球之頻率，以求得更多的氧氣補給。因此在高原地區進行登山旅遊及其他活動之際，除了心跳速度跳到90到120下每分鐘之外，呼吸的頻率也會異常的加快，常常有上氣不接下氣的狀況發生，在這種情況之下，除了很快地引發各類心臟疾病之外，各類的急性高山症問題也常將爆發。

急性高山症的焦躁失眠發生：

雖然很多到高原高山地區旅行的遊客或登山客在進入高山高原的第一，二天時，難免會認為是因為興奮而發生失眠的現象，但實際上卻是很多人在高山上甚至已經很累卻也無法入睡，同時在白天活動期間更會有輕到嚴重的焦躁不安感發生。由於這是高山症的主要症兆之一，雖然這種心理上的問題很難被發現，但是若讓這些麻煩持續的擴大下去，在高山地區將可能發生更嚴重的高山症問題，從而威脅到其他人。

這類在高山地區產生的焦躁不安及失眠難睡等等問題，實際上也是因為高海拔地區所造成的人體缺氧所導致的現象，最近的研究發現生活在高海拔地區的人，自殺率明顯的這是由於高原高山缺氧的環境下，第四腦室內的延腦區域的離子和酸鹼度已失去平衡，這將抑制我們體內的血清素分泌，以及血清素受體野將因此減少生成所導致。由於血清素的減少，導致我們將產生焦躁不安感，當然低量的血清素也同時導致控制生理時鐘的褪黑激素也一併減少分泌，於是白天昏沉沉沉，到了該睡時卻無法成眠的失眠問題，也經歷多次的海拔越嚴重。

急性高山症的適應與發生時間：

上面所討論的高山症早期症狀，通常在到達高海拔地區〈大於2500公尺〉後的6-12小時之內會開始出現，然後在登高煽惑高原地區後的第2天到3天最明顯。一般情況下將隨人體適應環境之後，大約在第5〜6天之間症狀會逐漸消失，但若繼續繼續攀登高山或上下高度急遽的情況時，則症狀會加劇，甚至嚴重惡化成高山腦水腫，高山肺水腫，影響生命安全。