Der aus dem Griechischen stammende Begriff Hypoxie bezeichnet einen verringerten Sauerstoffgehalt in der Luft, welcher in natürlicher oder in künstlicher Höhe, ab 2.500 Metern auftreten kann. Dies hat einen Sauerstoffmangel im arteriellen Blut und im Gewebe zur Folge. Dabei sinkt die Sauerstoffsättigung im Blut unter den Wert von 90% ab und führt zu einer Hypoxämie, also einem Sauerstoffmangel im Blut (1).
In der Höhe vermindert sich nicht der Prozentanteil des Sauerstoffgehalts in der Luft (ca. 21%), sondern der Luftdruck. Bei geringerem Luftdruck, nimmt der Sauerstoffpartialdruck im Körper ab, und dadurch reduziert sich der Sauerstoffanteil im Blut. Hypoxische Zustände (Sauerstoffmangel im Blut und Gewebe) werden in der Regel über das arterielle Blut festgestellt, in dem die O2-Konzentration mittels Pulsoxymetrie oder arterieller Blutgasanalyse gemessen werden kann. Als kritisch werden Sättigungen unterhalb von 90% SaO2 gesehen. Dies kann bei anfälligen Personen schon in Höhen ab 2.000 Metern, auftreten.
In geringeren Höhen (unter 2000m) sind die Auswirkungen der Hypoxie kaum spürbar, da sich der Luftdruck nur gering verändert.
Die kritische Schwelle wird bei einem um ca. 30% verringertem Luftdruck übertreten. Dies entspricht einem Höhenaufenthalt von etwa 3000m. Hier verändern sich die Aktivitäten des Organismus spürbar, denn dabei kommt um ein Drittel weniger Sauerstoff in der Lunge an. Bei steigender Höhe sinkt nun der so lebenswichtige Sauerstoffgehalt in der Lunge weiter rapide ab. Auf einer Höhe von ca. 5.500 Metern sind es weniger als 10% Sauerstoff, der die Lunge erreicht. Schlussendlich verringert sich der Luftdruck bei einer Besteigung eines 8.000ers wie bspw. des Nanga Parbat, um ca. 70%. Eine echte Herausforderung für den Körper (1).
Anzeichen einer leichten akuten Bergkrankheit (AMS) können schon in Höhen ab 2.500m auftreten und sind bei jedem Menschen unterschiedlich. Oft bedingt durch einen zu raschen Aufstieg, können leichte bis schwere Kopfschmerzen entstehen, begleitet von einer erhöhten Herzfrequenz. Appetitlosigkeit und Schwindel kann sich in großen Höhen bis zum Erbrechen steigern. Bevor es aber so weit kommt, sollte man auf die davor einsetzende Schwäche und Müdigkeit des Körpers reagieren und pausieren. Wenn solch starke körperliche Anzeichen in der Höhe eintreten, ist das Warten auf Besserung oft vergebens und nur ein Abstieg verschafft Linderung. Aus diesem Grund ist zu einer richtigen, langsamen Akklimatisierung an die gewünschten Höhen zu raten (2).
Wenn bereits schwerwiegende Symptome der akuten Bergkrankheit vorliegen und weiter größere Höhen bestiegen werden, können sich diese zum akuten, lebensbedrohlichen Höhenhirnödem (HACE = High Altitude Cerebral Edema ) oder einem ebenfalls lebensgefährlichen Höhenlungenödem (HAPE = High Altitude Pulmonary Edema) ausprägen. Das HAPE äußert sich durch Fieber, starken, konstanten Husten, Kurzatmigkeit und Bronchitis-ähnliche Symptome. Beim HACE prägen sich starke, durch Medikamente nicht besser werdende Kopfschmerzen, schwerer Schwindel sowie Übelkeit und Atemnot bis zur Besinnungslosigkeit aus. Diese Symptome müssen umgehend behandelt werden!
Durch die ständige Überwachung in künstlicher Hypoxie, wird den Gefahren jedoch wirksam vorgebeugt. Diese können eher bei einer Bergbesteigung in „echter“ Hypoxie, ohne ständige Kontrolle der körperlichen Funktionen auftreten (2).
Zur Vorbeuge von körperlichen Reaktionen in der Höhe empfehlen wir vorab einen Höhenverträglichkeitstest. Dadurch kann ermittelt werden, ab welcher Höhe körperliche Probleme (zum Beispiel Kopfschmerzen, Schwindel oder Kurzatmigkeit) auftreten. Auch hilft ein vorab absolviertes Akklimatisationstraining bei der optimalen Vorbereitung auf die Bergbesteigung, um eine adäquate Fitness in der Höhe zu gewährleisten.
Neben den persönlichen Nutzen eines Höhentrainings oder eines Höhenverträglichkeitstests in künstlicher Hypoxie, bietet diese eine vielversprechende Grundlage für wissenschaftliche Erkenntnisse. Die Mitarbeiter unseres Instituts führen nicht nur Studien bezüglich kardiologischer und pulmologischer Anpassungsvorgänge im Bergsport durch, sondern forschen auch in Bereichen der Schlafmedizin und Geriatrie im Zusammenhang mit Hypoxie. Weitere Informationen zur Forschung.
Der entscheidende Unterschied zur natürlichen Hypoxie, liegt in der Veränderung der Luftzusammensetzung in künstlicher Hypoxie.Während die Verringerung des Sauerstoffpartialdrucks in natürlicher Höhe durch die Verminderung des Luftdrucks erzeugt wird, wird diese in künstlicher Hypoxie durch die Veränderung der Luftzusammensetzung erreicht. Die uns umgebende Luft ist ein Gasgemisch, welches aus ca. 78% Stickstoff, 21% Sauerstoff und 1% Restgasen (u.a. Kohlendioxid) besteht. In künstlicher Umgebung auf 3000 Meter, wird nun die Verringerung des Sauerstoffpartialdruckes durch die Induktion von Stickstoffmolekülen erreicht, was den Stickstoffgehalt der Atemluft in der Höhenkammer auf 84% erhöht (siehe Grafik). Dies lässt wiederrum den prozentualen Sauerstoffanteil in der Luft von 21% auf 14% sinken. Durch diese Veränderung entsteht der gleiche Sauerstoffpartialdruck im Körper, wie durch die Reduktion des Luftdrucks auf 3000m in natürlicher Umgebung. Am Berg ist es somit die verringerte Dichte der Sauerstoffmoleküle und in der Höhenkammer die veränderte Luftzusammensetzung, die den Sauerstoffpartialdruck des Körpers sinken lässt und somit einen Sauerstoffmangel im Blut und Gewebe erzeugt (2).
