高山症缺氧問題-呼吸困難

肺泡裡的積雪

台灣的千元鈔上面的玉山下面,有一隻國寶級的特有鳥類-帝雉,牠生長在海拔三千公尺左右的高海拔地區,由於帝雉的個性謹慎隱密,從容鎮定的儀態,贏得了「迷霧王者」的美譽。

今年動物學系畢業,專攻鳥類生態的冠宇剛考上鳥導一職,在正式導覽前,冠宇決定和友人一起前往雪山上,並以「台灣帝雉」為主題的練習導覽。在尋找帝雉的路途中,冠宇不時出現呼吸急促、喘不過來的感覺,導致上山的路徑變的越來越困難,不時需要停下腳步調整呼吸,才得以再次前進。看著身旁的夥伴一路平穩,自己卻不斷出現難以呼吸的症狀,讓即將成為鳥導的冠宇十分擔心,害怕自己到底能不能勝任這份工作?

綑綁呼吸

越接近山峰的冠宇,呼吸越是困難,胸口像是被麻繩綁住那般的難受,漸漸出現了氣喘、臉色蒼白、冒冷汗等症狀。 為了緊急得到舒緩,冠宇在休息之餘,打開電子書查看造成他呼吸困難的原因,發現許多呼吸困難的病例都是由於哮喘、肺炎、心肌缺血、間質性肺病、充血性心力衰竭、慢性阻塞性肺病或心理因素等導致的。 無論怎麼看冠宇都不覺得自己並不符合上面的因素所導致呼吸困難,仔細回想他從起步開始也是緩慢的上山、適時的休息與補充水份,卻還是發生了這樣難受的感覺,難道他真的與高山上的鳥群無緣了嗎?

少了37%的氧氣

下山後的冠宇,與他的鳥導前輩們討論起在雪山所發生的總總,經過前輩們的經驗分享後,並在因緣際會下從陳志明博士的缺氧研究室中找到了心中的解答! 依據冠宇的案例分享,發現了「高山缺氧」是引發冠宇呼吸困難的關鍵因素!

在3700公尺左右的雪山山麓上,氧氣的濃度只有平地的63%左右,登山者在高山的急速缺氧環境下,身體為了適應缺氧這種緊急狀況,肺泡邊的微血管會急速擴張通透,使水份漸漸漫淹在肺泡內,造成輕微肺積水現象,影響了肺泡的容積以及換氣效能,這時氧氣的交換率變得越來越差,形成呼吸困難的症狀,並使缺氧的問題越來越嚴重。

同時當人體處在高山缺氧的險惡環境下,身體為了適應環境,心臟收縮力及跳動將比平常增加更多。左心室收縮力相對比右心室較大時,兩個心室之間的射血量無法同步,使得右心室能供給肺動脈系統的血液發生不足,這將迫使交換血氧的肺動脈血液分流了氣管的動脈血流,造成肺氣管處在一個更嚴重的缺氧狀態。

氣管在缺氧的狀態下為了要自救,就會分泌剪斷細胞與細胞間纖維消化酶MMP,並釋放發炎因子造成周邊微血管急速擴張通透,而讓細胞彼此間隙變得較鬆散,使含氧水份充滿細胞周邊。因而造成氣管肥大、並使通氣管徑縮小,因此呼吸時空氣進入變得越來越困難,肺泡內的廢氣也難以被呼出。這樣異常的結果也會使呼吸節律變得快速而失常,同時造成呼吸困難、氣喘等病狀。

所以冠宇呼吸困難的真正原因,就是高山急速缺氧, 呼吸是將外界與身體聯繫在一起的那根管子。如果管子突然變細,管子底部又充滿了水液,呼吸當然變得越來越困難,所以如果當時冠宇沒有停下腳步後果又會是怎樣呢?

惡魔的雙手

當「呼吸困難」的症狀發生時,就像是惡魔用雙手緊緊地掐住喉嚨似的難受,在高山上持續呼吸困難時,漸漸就會發生喘不過氣的狀況。持續嚴重時會很快導致肺積水、肺水腫、腦水腫等急性症狀而死亡,所以在高山時千萬不可忽略肺部出現的異常狀況,呼吸困難代表你的肺在跟你求救啦!

在緊急應對的狀態下,應該適當的停下腳步、補充水份、設法補充強化能量、心臟動力的補給品、排出水份的利尿劑(丹木斯)、以及調整呼氣等動作,若還是無法得到舒緩時就盡快下山,以及時阻止悲劇發生。

人可能三週沒飯吃、也可以三天沒水喝、但沒辦法三分鐘沒有呼吸,所以不管是在高山或是平地發生呼吸困難的異狀時,都是不可以輕忽的,以上是小編的蒐集的案例,分享給大家唷~~

關於「高山症」其他深入的預防及正確研究資訊,可以搜尋陳志明博士的「高山症與耐缺氧研究中心」,就可以看見更多詳情囉~

高山症類型

根據國際調查統計,所有在旅遊時所發生的非外傷性疾病中,高山症排名第三,同時也是致死率最高的非外傷疾病,尤其是在高山活動或旅行時,最主要的安全問題也是高山症的發生。了解高山症發生原因及症狀,將可降低傷害。高山症可分為三大類:

急性高山症

急性高山症(AMS)或急性高原病,是一種較嚴重的嚴重的高山症候發生問題,通常發生於海拔高度超過2500公尺以上(約8000英尺)的地區,而且越往上高海拔高度人體缺氧問題越加嚴重,所發生的急性高山症的問題及機率也越來越大。

高山腦水腫

高山腦部缺氧之生理反應:

1.   增加腦部血管的通透性

2.增長腦部血管的壓力

3.發達腦部神經與血管間的滲透性 

4.腦部自由基增加

當生理反應持續擴大將會轉變成危及生命的高山腦水腫症,英文為高原腦水腫簡稱HACE。

高山肺水腫

高山肺水腫之生理反應:

1. 大幅度收縮肺血管

2.肺部血管壓力增大

3.肺部血管滲透性增強

4.肺泡清除體液能力減弱

當發生急性高山症的現象,但並沒有註意或治療,因此問題持續擴大。身體肺部內部裝載氣體的肺泡基本上沒辦法再擴大,造成肺部的小動脈及微血管只有以『加速』及『開放』規模技巧,以對付在高山缺氧的環境下快速發揮應盡責任。

高山症類型-高山肺水腫症

高山肺水腫症 (High Altitude Pulmonary Edema (HAPE))

高山症肺水腫是因為低氧環境導致之低氧氣濃度與呼吸反應不順,加上交感神經活動增加、內皮細胞功能缺損等,所造成肺微血管持續收縮,產生肺部高壓衍生的疾病。

由於進入高山高原地區的登山者或遊客的適應不良,或者已經發生了急性高山症的現象,但並沒有注意或治療處理,使得問題持續擴大。另外也有因為登山者或高原遊客的活動過於快速,(每天爬升大於400公尺)當到達超過海拔4000- 4500公尺以上時,體內的氧氣分壓(PO2)將會很快地下降到45毫米汞柱(mmHg)以下,這將使得身體肺部器官對外部環境的急性缺氧產生四項的急性生理反應:

包括:

1. 大幅度收縮肺血管

2. 肺部血管壓力增大

3. 肺部血管滲透性增大

4. 肺泡清除體液能力減弱

當登山者或遊客的體能反應過度時或者對缺氧的耐受力及適應力不佳時,上面四項的生理反應將持續擴大並轉變成危及生命的高山症肺水腫,這類更嚴重及深沉的急性高山症之一,使得它成為高原及高山地區第一項最致命的高山症損傷。

高山症肺水腫發生原因:

高山症肺水腫的發生問題就出在當我們很快的爬升到超過4000公尺的高度時(如玉山峰頂),由於大氣壓驟減的關係,使的空氣中的氧氣密度也跟著稀薄,從原本的100%可以吸入的氧氣(21%的密度),變成只有不到60%可吸入的氧氣。這時主宰身體吸氧的首要器官──肺臟,當然得責無旁殆的用力工作以加強獲得更多的氧。而當身體肺部內裝載氣體的肺泡基本上沒辦法再擴大,使得肺部的小動脈及微血管只有以『加速』及『開放』兩項技巧,以對付在高山缺氧的環境下快速發揮應盡責任。

高山症肺水腫的肺血管反應:

所謂肺部小動脈的『加速』是指小動脈的管徑收縮變小,一旦血管收縮,壓力自然變大,相對的流速也將變快,這將使得血氧的交換變得有效率,理論上也將對急性的高山缺氧問題有一些幫助。可惜的是這樣的身體代償反應動作,就形成了所謂的高山肺動脈高血壓,對一些原本就有心血管問題的人,將更加惡化病情,例如心衰竭、肺梗塞等等。

另外所謂肺部血管的『開放』,則是指肺部微血管的通透性變大,已使得從肺泡中的氧氣進入血液的交換速度也將變快,原則上對急性高山缺氧的初期有幫助。只可惜這種代償反應在加上前一段的所提的肺動脈高血壓及外部氣壓變小的狀態,使得血管內的水份過量的滲漏進入肺泡之中,於是形成所謂的高山症肺積水或高山症肺水腫。這除了縮小了肺泡裝載氣體的體積而讓缺氧更加惡化之外,也會造成咳嗽、發炎、及心衰竭、肺梗塞等更嚴重問題。

高山症肺水腫發生時間:

高山肺水腫是高山症中死亡率最高的病症。一般多半發生在快速登上高原或高山後的第2天到第3天,這是由於大多數發生高山症肺水腫的人都在快速的、還沒適應的狀態之下進入3500公尺的高山,因此在第一天的6-12小時的急性高山症症狀剛發生之際就已在登上更高的海拔地區或者在尚未適應之際,就進行激烈的運動,因此大多數人都在第二天到第三天便發生高山症肺水腫問題。

尤其在高山上的晚上更是高山症肺水腫的好發時期,因為在這時除了低溫問題讓空氣中的溼度增加而使肺部的呼吸困難之外,晚上周圍的職務進行有氧呼吸作用,使得已經稀薄的氧氣會發生比白天更稀薄的狀態,因而加強了高山症肺水腫的發作病灶。

高山症肺水腫發生機率:

經過多年的研究統計發現,高山肺水腫患者合併有急性高山症有高達5成以上〈52%) 的發生機率,這代表急性高山症的病人有很大部分都沒能進行高山地區的適應動作及預防準備,而常常遺憾的發生這類棘手的高山症肺水腫問題;另外一型更致命的高山症肺水腫合併有高山腦水腫的發生機率,據研究統計至少也有高達14%的登山人口或高原遊客發生。這說明了高山症的問題已經是所有進入高原旅遊或進行高山登山者等族群必須要認識及警覺的知識!

高山症肺水腫判定標準:

 一般登山界對是否已罹患了高山症肺水腫的簡單判定標準如下表所列:

符合兩項以上症狀

運動協調性變差、休息時缺氧、咳嗽、胸悶、虛弱無力

符合兩項以上症狀

肺葉出現捻髮音或哮鳴聲(通常為右中葉)、臉部發紫紺 (cyanosis)、呼吸過快、心率過快

症狀:

1.運動表現變差(最早出現的症狀)

2.咳嗽頻率高、咳血或血絲

3.極度疲倦、嗜睡

4.嘴唇、指甲呈現藍色或黑色

5.心跳加快、皮膚濕冷

6.呼吸困難,淺又急促