高山腦水腫症的常見症狀

頭痛:

初期的高山腦水腫症癥兆。依照研究統計只有約55%的高山腦水腫症患者在發作初期都會發生劇烈頭痛會頭痛的症狀。由於這項徵狀雖然急性高山症相同,因此常讓許多的登山者或遊客忽略高山腦水腫症的發生時機,另外更危險的是那另一半沒有頭痛的登山遊客,由於沒有明顯的症狀,突然發生高山腦水腫症,而發生致命的危險。

說明: 由於急性的缺氧使得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發炎現象。

惡心嘔吐:

初期到中期的高山腦水腫症症狀。依照研究統計有約87%的高山腦水腫症患者在發作初期或中期都會發生不同程度的惡心甚至於嘔吐的症狀。由於這項徵狀雖然在急性高山症也常見,但是卻常讓許多的登山者或遊客忽略高山腦水腫症的發生時機。

說明: 由於腦部已發生不同程度的水腫,壓迫到腦部的平衡神經中樞,因而產生暈眩的惡心感以及嘔吐。

man about to throw up

體溫失衡:

中期的高山腦水腫症癥兆。依照研究觀察高山腦水腫症患者在發生時常會有持續發燒或體溫失控等現象。

說明: 當高山腦水腫症發生之初,微血管的通透性過大,血腦屏障(Blood-Brain barrier)開始破壞,使得部份蛋白進入神經區而引起發炎反應。當腦水腫持續發生,腦部調節身體體溫的神經中樞受到壓迫刺激,將可能發生體溫失衡的忽冷忽熱症狀。

行動失調:

初期的高山腦水腫症症狀。依照研究統計有高達85%以上的高山腦水腫症患者都有行動失調的現象,例如走路顛簸、無法走直線、手指協調失衡等等。由於這項特徵對患者當事人本身並無法自覺性的發現,必需由同行的隊友或他人發覺告知,因此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。

說明: 當高山腦水腫症發生之初,因為缺氧而使得腦部已發生不同程度的水腫,壓迫到腦部運動區塊的神經中樞,因而干擾運動協調神經的傳遞,使行動發生困難。

意識昏迷:

中期至嚴重期的高山腦水腫症症狀。研究統計高山腦水腫症患者大多有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。這項特徵對患者當事人本身並無自覺性的發現,同樣的需由同行的隊友或他人發覺告知,因此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。

說明: 當高山腦水腫症發生之初,因為缺氧的代償作用產生大量的自由基,進而使得腦部發生不同程度的水腫,壓迫到大腦皮質的語言或記憶區塊神經,干擾語言及思考的神經傳遞,使意思及語言發生問題。

高山症腦水腫的發生原因

生物的演化過程中,生物體能夠越有效的獲得能量之際,將越能有效的取得生存的競爭優勢,人類就是一個很能善用有氧呼吸的動物,因此才能在現在的演化過程中主宰這個世界。而有氧呼吸的代謝作用可以有效的利用氧氣將我們辛苦獲取的食物單位轉化成38個ATP能量;相反的若如同乳酸菌一般地只能用無氧呼吸的代謝作用之時,那只能把同樣的食物單位轉化成2個ATP能量。

我們人類的大腦是一種非常依賴有氧呼吸的重要器官,因此即使身體處在很艱困的環境之下,仍然要保持大腦的氧氣供應。因為大多數人是生活在海拔2000公尺以下的環境之下,而這區域的氧氣濃度大約是21%左右,因此身體大大小小的細胞或器官已經長期適應了這種氧氣濃度,也就是細胞的有氧代謝和能量產出已經達成平衡狀況。如果若我們因為環境突然的變化,使得氧氣的濃度在瞬間中變少或稀薄,那麼身體要嘛就得學學乳酸菌一般將體內的養份轉化為無氧呼吸代謝,一下子從38倍的能量狀態降低到2倍的能量水平,要不然就得想盡辦法多獲得一些氧氣來提升能量效率。

問題就出在當我們很快的處在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。這時主宰身體所有運作的首要器官──大腦,當然只得發出各種不同的指令以加強獲得更多的氧。

腦部並不像肺部一樣可以直接裝載氣體而得到氧氣,所以最重要的工作就是想盡辦法讓血液進入大腦之中,而這項工作則主要得由腦部的小動脈及微血管來負責。這些血管唯二的武器卻只有『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。

所謂腦部小動脈的『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,除了會造成高山頭痛症以外,還得額外的加速心跳以滿足血流灌輸。對一些原本就有心血管問題的人,包括心衰竭、肺梗塞等等則將更惡化病情。

另外所謂腦部血管的『開放』則是指腦部微血管的通透性變大,一旦血管內皮壁細胞之間的間隙變大,從血液中進入神經細胞的交換速度也將變快,原則上原本是想對急性高山缺氧的初期有所幫助。只可惜這種代償反應在加上前一段的所提的血流加速及血壓增大的情況下,使得微血管內的水份過量的滲漏進入腦細胞之中,於是形成所謂的高山腦水腫症或高山症腦水腫。這將造成腦神經的破壞、頭痛、昏迷、失智、失溫甚至死亡等嚴重問題。

高山症缺氧對腦部及神經的傷害

高原及高山地區第一項最致命的高山症傷害,當屬高山腦水腫症之高海拔缺氧對腦部及神經的損傷。

當登山者或遊客快速的(每天爬升大於400公尺)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,這將使得身體腦部器官對外部環境的急性缺氧產生四項的生理反應:包括:

當登山者或遊客快速的(每天爬升大於400公尺)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,這將使得身體腦部器官對外部環境的急性缺氧產生四項的生理反應

1. 腦血管通透性增加

2. 腦部血管壓力增大

3. 腦部血管滲透性增大

4. 腦部自由基增加

當登山者或遊客的體能反應過度時或者對缺氧的耐受力不佳時,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腦水腫症,英文為high altitude cerebral edema簡稱HACE。

高山症成立目的

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!

認識高山症開始

在這個高山症耐缺氧的專門研究網站中,我們將分別針對高山症的認識,高山症缺氧問題,強化缺氧耐力,高山症的預防治療,高山攻頂計畫,高原及山友專區,會員與分享加入等七個單元進行探討及服務。在認識高山症這個單元裡,我們將分別介紹什麼是高山症,以及主要造成高山症的發生原因,接著將大概描述高山症的種類,包括急性高山症,高山肺水腫症,高山腦水腫症等三大類,另外介紹了各種高山症的症狀,以及造成影響高山症的因素,另外討論了一些高山症易發生地區,其中還包含國人近年熱門的高原旅遊地點西藏拉薩的納木措湖,九寨溝的黃龍,雲南的香格里拉,瑞士的阿爾卑斯山等等,以及高山症的易發生族群,最後還收集了高山症的評估指標。

深入了解高山症與缺氧的危害

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。

高山症類型-高山腦水腫症

高山腦水腫症 (High Altitude Cerebrate Edema (HACE)) 

在高原及高山地區最致命的高山症傷害,當屬高山腦水腫症之高海拔缺氧對腦部及神經的損傷。

當登山者或遊客已很快的速度(每天爬升大於400公尺)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,這將使得身體腦部器官對這樣的外部環境產生的急性缺氧發生

四項的生理反應:

包括:

1. 增加腦部血管的通透性

2. 增大腦部血管的壓力

3. 增大腦部神經與血管間的滲透性

4. 腦部自由基增加

當登山者或遊客的體能反應過度時或者對缺氧的耐受力不佳時,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腦水腫症,英文為high altitude cerebral edema簡稱HACE。

高山症腦水腫的發生原因:

由於我們人類的大腦是一種非常依賴氧氣的重要器官,即使身體處在很艱困的環境之下,仍然要保持大腦的氧氣供應。因為大多數人是生活在平地的環境下,這區域的氧氣濃度大約是21%左右,因此身體大大小小的細胞或器官已經長期適應了這種氧氣濃度,也就是細胞的有氧代謝和能量產出已經達成平衡狀況。若我們因為環境突然的變化,使得氧氣的濃度在瞬間中變少或稀薄,那麼身體除非得學學乳酸菌將體內的養份轉化為無氧呼吸代謝,能從38倍的能量狀態降低到2倍的能量水平,否則就得想盡辦法多獲得一些氧氣來提升能量效率。

當我們處超過在4000公尺的高度以上時(如玉山峰頂),由於大氣壓驟減的關係,使的空氣中的氧氣從原本的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。這時主宰身體所有運作的首要器官──大腦,只得發出各種不同的指令藉以加強獲得更多的氧。腦部並不像肺部一樣可以直接裝載氣體而得到氧氣,所以最重要的工作就是想盡辦法讓血液進入大腦之中,而這項工作則主要得由腦部的小動脈及微血管來負責。這些血管唯二的武器卻只有『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。

高山症腦水腫的腦血管反應:

在高山症腦水腫發生時,腦部的小動脈將以『加速』的策略來應對缺氧的發生,這是指小動脈的管徑將舒張變大,透過血管擴張以及加上心臟的加速加壓作用,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,除了會造成高山頭痛症以外,還得額外的加速心跳以滿足血流灌輸。對一些原本就有心血管問題的人,包括心衰竭、肺梗塞等等則將更惡化病情。

另外在高山症腦水腫發生同時,腦部的小動脈將另以『開放』的策略來應對缺氧,所謂腦部血管的『開放』則是指腦部微血管的通透性變大,一旦血管內皮壁細胞之間的間隙變大,從血液中進入神經細胞的交換速度也將變快,原本這是對急性高山缺氧的初期有所幫助。只可惜這種代償反應在加上前一段的所提的血流加速及血壓增大的情況下,使得微血管內的水份過量的滲漏進入腦細胞之中,於是形成所謂的高山腦水腫症或高山症腦水腫。這將造成腦神經的破壞、頭痛、昏迷、失智、失溫甚至死亡等嚴重問題。

高山症腦水腫發生時間:

高山症腦水腫是高山症中死亡率最危險的病症。一般多半發生在快速登上高原或高山後的12小時左右,這是由於大多數發生高山症腦水腫的人都在快速的、還沒適應的狀態之下冒然的進入4000公尺的高山地區,因此在第一天的6-12小時的急性高山症症狀剛發生之際,便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,因此大多數人都在隨後便發生高山症肺水腫問題。

雖然在高山上的晚上比較容易使高山症腦水腫發作,但是卻不像高山肺水腫症那般,是因為低溫問題讓空氣中的溼度增加而使肺部的呼吸困難,而是因為晚上周圍的植物正在進行有氧呼吸作用,這將使得已經稀薄的氧氣會發生比白天發生更稀薄的狀態,因而加強促使了高山症腦水腫的發作環境。

高山症腦水腫發生機率:

雖然高山症腦水腫的發生率沒有急性高山症或高山肺水腫症的高,但經過多年的研究統計發現,高山症腦水腫患者合併有急性高山症也有高達35%以上的發生機率,這代表急性高山症的病人有很大部分因為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腦水腫問題。尤其是許多的山難是因為不小心墬崖或迷路失蹤等原因,但這類的遺憾幕後大多是因為先發生了高山症腦水腫所致。另外一型更致命的高山症腦水腫合併有高山症肺水腫的發生機率,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對所有進入高原旅遊或進行高山登山者等族群必須要警覺認識!

高山症腦水腫判定標準:

 一般登山界對是否已罹患了高山症腦水腫的簡單判定標準如下:

以用四肢偏倚檢查(tandem gait test)法,在地上畫一條線約15公尺以上,讓患者沿著該直線行走,看看是否能夠順利完成並且是沒有超出直線範圍,反之,若沒能沿直線行走,則大多可確任該患者以患得高山症腦水腫。

因為這項高山症腦水腫的特性可能會出現心理或行為、思考上的改變,最初常見的為運動失調,其步伐動作像喝醉酒的人一樣。

症狀:

1.運動失調、步伐不穩(最早出現的症狀)

2.嚴重頭痛(走路、平躺或用力會加重)

3.嚴重疲乏,伴隨頭痛、噁心、與嘔吐

4.意識模糊、心智受損、嗜睡、昏迷

5.半邊癱瘓、視網膜出血、腦神經麻痹

6. 腦組織脫垂是導致死亡