Introducción:
Si crees que no te interesa conocer las particularidades de la altitud y la hipoxia hipobárica, probablemente te equivocas, y más aún si eres médico.
- Viajes turísticos a ciudades como La Paz a 3.640 m,
- trekkings en el Himalaya o en los Andes que alcanzan cotas de más de 5.000 metros a su paso por algunos collados,
- el alpinismo en muchas de sus facetas,
- teleféricos como el de la “Aiguille du Midi” que te eleva desde los 1.035 m de Chamonix a los 3.842 m en 20 minutos,
- esquí alpino en estaciones a cotas altas o, incluso,
- el propio vuelo en avión
Son todos ejemplos de exposición a la altitud que gozan de una popularidad cada vez mayor. Aumenta imparable la oferta de actividades de este tipo y la cantidad de sujetos, sanos y portadores de alguna cardiopatía, que se exponen a esta forma de estrés y que se interesan por la altitud o consultan con su médico por ello.
Los médicos tienen que estar preparados para enfrentarse a las dudas de toda esta gente.
¿Qué le sucede al organismo cuando se expone a la altitud? ¿Cómo afecta al rendimiento y a los síntomas de las personas sanas y enfermas? ¿Cuáles son los cambios fisiológicos que se producen y el estrés que impone en el aparato cardiovascular? ¿Cuáles son los síntomas, la prevención y el tratamiento del mal de altura, el edema cerebral, el edema pulmonar y otras complicaciones que se pueden producir en este medio?
Tenemos que ser capaces de hacer recomendaciones a los pacientes, con o sin cardiopatías, que quieren viajar o ejercitarse en altura.
La afición y la cultura por los deportes de montaña son muy comunes en mi área geográfica. Yo mismo practico actividades de montaña de distinto tipo y he tenido ocasión de experimentar con la altitud en muchas ocasiones. Aunque asumo con cierta pena que nunca voy a poder cargarme de experiencia en este campo, he llegado a sentirme bastante cómodo haciendo recomendaciones a mis pacientes sobre la exposición a la altitud. Mi interés por la cardiología al servicio de los deportistas y la curiosidad sobre el tema me han llevado a profundizar un poco.
Me gustaría compartir algunas de las cosas que he aprendido. La serie comienza con la entrada «Autopsia clínica a 7400 m. ¿Que le pasó a Iñaki Ochoa de Olza?» y termina con una charla para el curso monográfico de cardiología deportiva que celebramos todos los años en la casa del corazón y que colgaré en el próximo post.
En esta entrada nos vamos a centrar en la hipoxia hipobárica y la altitud y en cómo se clasifican las altitudes en función del efecto que tienen en el organismo.
Empezamos…
Que es la hipoxia hipobárica:
La hipoxia es un estado de deficiencia de oxígeno que compromete el funcionamiento normal de las células y los tejidos del organismo. Esta deficiencia de oxígeno puede deberse a distintas causas como enfermedades respiratorias, intoxicaciones, asfixia etc. Cuando la causa es la disminución en la presión atmosférica (Patm) o del aire que nos rodea, se le denomina hipoxia hipobárica (fisiológicamente distinta de la hipoxia normobárica –ref-).
La tierra ejerce gravedad sobre los gases que conforman la masa de aire. Es decir, el aire pesa y nos aplasta. Por lo tanto, la Patm es la fuerza que ejerce el peso de la columna de aire que queda por encima de un determinado punto en la atmósfera.
Si os queréis hacer una idea, probad a sumergiros 10 metros en el agua. Aprieta, ¿verdad? Y a medida que volvemos a la superficie la presión disminuye. Con el aire sucede lo mismo. Lo que pasa es que los cambios son tan paulatinos, que rara vez los notamos. Pensad en la sensación de los oídos al subir un puerto en coche o al despegar en avión.
- Los agradables 760 mmHg de una playa de Cancun, disminuyen a medida que nos elevamos sobre el nivel del mar.
- En la cima del Aneto (3404 m) o del Mulhacen (3479 m) la Patm es del 66% aproximadamente. Esto es equivalente a estar sumergidos 6 metros y medio en el agua.
- En el campo base del Everest (5364 m) o en la cima del Mont Banc (4810 m) la Patm es del 50% y equivale a estar sumergidos 5 m.
- En la cima del K2, a 8611 m, la atmósfera solo ejerce un tercio de la presión que ejerce a nivel del mar. Solo tenemos 3 metros y medio de agua por encima.
Creo que así se entiende bien. Se podría decir que Felix Baumgartner, en su salto estratosférico desde 39 Km de altitud, se sumergió 10 metros en el agua en aproximadamente 16 minutos.
El oxígeno (O2) compone el 21% de la mezcla de gases del aire y ejerce el 21% de la Patm a cualquier altitud. Dicho de otra manera, el O2 ejerce una presión de 159 mmHg a nivel del mar. Esta presión es la fuerza que va a utilizar el O2 para impulsarse desde el aire que entra en nuestra boca y fosas nasales hasta la mitocondria de la célula que lo va a utilizar para la combustión de los sustratos energéticos. Por el camino irá perdiendo fuerza en cada paso del sistema de transporte de oxígeno hasta alcanzar el destino final.
Algunas nociones sobre el sistema de transporte de O2 (cascada de O2).
*En letra pequeña y solo para los más valientes. Si os resulta árido os sugiero que saltéis al punto sobre la diferencia entre hipoxia y altitud o directamente a la clasificación de la altitud.
A su paso por las mucosas de la vía respiratoria, el aire se humidifica. Esto hace disminuir la presión de la mezcla original de gases del aire en los 47 mmHg que corresponden ahora al vapor de agua. Con esto disminuye la presión inspiratoria de O2 a 149 mmHg al final del árbol bronquial, antes de alcanzar los alvéolos. En los Alvéolos se acumula el anhídrido carbónico (CO2) que viene desde la sangre como gas de desecho del metabolismo energético. La presión que ejerce este en los alvéolos se le resta a la del O2. Ya solo nos quedan 103 mmHg de O2. Desde los alveolos, el O2 difunde a través de la barrera alveolo-capilar y alcanza la sangre. Como no todos los alveolos participan en el intercambio de gases, solo 98 mmHg alcanzan la sangre y ejercen la fuerza necesaria para disolverse y juntarse a la hemoglobina.
Aunque los peajes que ha pagado el O2 hasta alcanzar la sangre son muy elevados, la presión arterial de O2 (PaO2) es suficiente para una saturación arterial de oxígeno (SatO2) del 98%.
Ahora imaginad lo que pasaría si partimos de una presión atmosférica de 500 mmHg, que podría ser la que nos encontramos si nos plantamos en telesilla en los casi 3.400 metros del Veleta en Sierra Nevada. La PaO2 no sería de 98 mmHg sino de 44 mmHg y la SatO2 del 85%.
Patm O2, Presión de O2 en las vías respiratorias tras la humidificación del aire (PIO2), Presión alveolar de O2 (PAO2) tras restarle la PACO2 y Presión arterial de O2 (PaO2) tras la difusión y el intercambio de gases entre los alvéolos y los capilares pulmonares. El O2 va perdiendo fuerza a medida que se impulsa en la cascada de O2. Los 10.000 pies equivalen a 3000 m de altitud.
Como ya habréis imaginado, la exposición ambiental a la hipoxia hipobárica hace mermar considerablemente el rendimiento deportivo. Pero no solo eso. También pone en marcha la aclimatación. Una serie de cambios para adaptarse a la hipoxia y mejorar el aporte tisular de oxígeno. Un cambio en las prioridades del organismo a expensas de un estrés que, cuando resulta excesivo, pueden derivar en problemas médicos como el mal agudo de montaña y otros.
Trataremos los mecanismos de aclimatación en la próxima entrada.
En que se diferencian la hipoxia hipobárica y la altitud:
Aunque existen formas artificiales de conseguir hipoxia hipobárica, lo natural es que se produzca como consecuencia de la disminución de la Patm al elevarnos en altitud sobre el nivel del mar. Existen otros factores como la latitud, la posición estacional del sol, la temperatura y la climatología que también afectan a la presión atmosférica. La disminución adicional de la Patm que se produce en invierno, o a medida que nos alejamos del ecuador o con el frío o las ventiscas, se suman a la altitud para disminuir la Patm y, aunque la importancia de estos es menor que la de la altitud, también pueden afectar de forma significativa al organismo a partir de los 2.500 m.
Además, la altitud tiene otras particularidades ambientales que también imponen un estrés sobre el organismo. A medida que ganamos altura, disminuye la temperatura en 1º C por cada 150 m, disminuye la humedad del aire y aumenta la radiación solar. Esto se traduce en un riesgo aumentado de hipotermia, congelaciones, deshidratación, quemaduras y queratitis actínica, que no son específicas de este medio, pero sí más frecuentes.
Clasificación de la altitud por su impacto fisiológico:
Imray clasifica las altitudes en función de la severidad del estrés fisiológico que imponen.
Baja altitud: Hasta los 1.500 metros. En esta franja la disminución de la Patm no produce cambios sustanciales en el organismo. Un dato práctico. En la península Ibérica son muy pocos los municipios que superan esta cota y, si lo hacen, lo hacen por poco. Podéis decírselo a vuestros pacientes cuando lo pregunten. Porque lo harán. Seguro.
Altitud intermedia o moderada: Entre los 1.500 y 2.500 m. Las cotas de esquí en Formigal (1.500-2.200 m) y Baqueira (1.500-2.600 m) y la presurización de las cabinas de los vuelos comerciales (1.400-2.500 m) quedan dentro de esta franja en la que ya se pueden ver cambios en el organismo. La SatO2 sigue siendo superior al 90% y, aunque el mal de altura es raro, si se hace ejercicio y se asciende con rapidez, podrían producirse síntomas en algunos individuos.
Gran altitud: El umbral de la gran altitud está en los 2.500 m. Vais a entender bien porque. A 2.500 m la Patm es de 564 mmHg y la PatmO2 de 108 mmHg. Tras pagar todos los peajes en el aparato respiratorio, el O2 llega a la sangre con una PaO2 de 60 mmHg. Con esto conseguimos una SatO2 del 90%.
Cuando a nivel del mar el organismo es incapaz de mantener una PaO2 de 60 mmHg, decimos que estamos en insuficiencia respiratoria. Si me cogiera una neumonía, con esos niveles de O2 en la sangre, no sería raro que acabara ingresado en una UCI con un tubo en la garganta en las próximas horas. A partir de los 2.500 metros los cambios que se producen sobre el organismo ya son significativos clínicamente. Este es el criterio que marca el umbral de la gran altitud y el límite de la presurización de la cabina en los vuelos comerciales.
En la península Ibérica, el Peñalara (2.428 m), el Almanzor (2.592 m), el Curavacas (2.520 m), El Canchal de la ceja (2.427 m), La mesa de los 3 reyes (2.444 m) y las cumbres más emblemáticas de Picos de Europa están en el límite entre la media y la alta altitud. Por encima de estas cotas comienza la gran altitud y, en nuestro medio, la alta montaña.
Altitudes muy elevadas: A partir de los 3.500 metros la SatO2 es inferior a 85-90%, la concentración de O2 disminuye de forma acusada con el ejercicio y el mal de altura es algo habitual y el riesgo de edema cerebral y pulmonar sustancial. Muchos picos de Pirineos, Sierra Nevada y el Teide también se elevan hasta valores cercanos a los 3.500 metros. Los Trekkings habituales de los Andes y el Himalaya alcanzan estas cotas. Lhasa, La Paz, Cuzco, son ciudades en las que uno se puede presentar bruscamente a esta altitud. Imaginad cómo tiene que ser montarte en un avión en Madrid a 667 m, volar en un avión comercial a una presión equivalente a la de 1.800 m y abrir la cabina bruscamente en el aeropuerto del Alto de la Paz a 4.061 m, tan solo 12 horas después.
Altitud extrema se refiere al límite de la capacidad de aclimatación. La máxima altitud a la que se podría habituar el ser humano sin acumular un deterioro progresivo. Hay constatación de supervivencia humana durante 2 años a 5.950 metros. Esto establece el umbral de la altitud extrema en 5.800 m.
La zona de la muerte se sitúa por encima de los 7.500-8.000 m aproximadamente. Aquí no es posible obtener del medio el O2 necesario para mantener las funciones vitales (la SatO2 es muy variable, pero puede estar en torno al 55%). Dormir es muy complicado y digerir alimentos, prácticamente imposible. Puedes, literalmente, sentarte y esperar a morir. No solo eso, el riesgo de edema pulmonar y cerebral también aumenta de forma muy considerable.
Generalmente es necesario aclimatar durante más de 6 semanas y, para la mayoría, oxígeno suplementario y, aunque nunca lo he hecho, cuando subes a un pico de esa altitud, supongo que lo haces pensando en bajar cuanto antes. Todo esto a un tedioso ritmo de 100-150 m por hora o 2 pisos de escaleras cada 3 minutos aproximadamente. Es una suerte que la hipoxia no te deje pensar con claridad.
En este punto lo dejamos. En la próxima entrada os pego el video de la presentación sobre hipoxia hipobárica, aparato cardiovascular y recomendaciones para los pacientes con cardiopatías que quieren viajar o ejercitarse en altura.
Otras entradas de la serie sobre la hipoxia hipobárica (altitud):
- Autopsia clínica a 7400 m. ¿Qué le pasó a Iñaki Ochoa De Olza?
- Altitud e hipoxia hipobárica. ¿Que son y como se clasifican?
- Riesgo cardiovascular y exposición a la altitud: Video con la presentación para el curso de cardiología deportiva.
- Exposición a la altitud: Consejos para médicos que atienden a pacientes cardiológicos.
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