فیزیولوژی ارتفاع

انجمن پزشکی کوهستان ایران: بدن انسان یک سیستم پیچیده و کاملا هماهنگ است. اندام و دستگاه های مختلف بدن در شرایط مختلف درست مثل بخش های مختلف یک کارخانه دقیق با هماهنگی بی نظیری بدن را برای فعالیت و ادامه حیات آماده می کنند. هر کدام از این دستگاه عملکردی خاص در حفظ حیات دارند که به طور کلی آن را فیزیولوژی آن دستگاه می نامند. در واقع فیزیولوژی علمی است که همین عملکرد  ها را مورد بررسی قرار می دهد.

با قرار گرفتن بدن در ارتفاع و تغییر شرایط محیط عملکرد دستگاه های بدن نیز دچار تغییر می شود. تغییری که ادامه ی حیات لازمه ی آن است. و این تغییراتی است که اجازه می دهد فردی بدون اکسیژن بر بام دنیا در ارتفاعی که در نگاه اول ضد حیات است قدم بگذارد. این تغییرات را تحت عنوان فیزیولوژی ارتفاع بررسی می کنند. آگاهی از این تغییرات تا حد زیادی شناخت ما را از فعالیتی که انجام می دهیم تحت تاثیر قرار می دهد و دید ما را برای تقویت بدن خود بهتر می کند. در ادامه ی این مطلب نکات مختصری پیرامون این موضوع درج شده که امیدوارم برای همنوردان عزیزم مفید واقع شود.

کلید کلیه اتفاقاتی که در ارتفاع بدن را تحت تاثیر خود قرار می دهد در دست پدیده ایست در علم پزشکی به آن هیپوکسی کم فشار می گویند. در واقع این پدیده کمبود اکسیژنی است که در اثر کاهش فشار هوا رخ می دهد. همانطور که در نمودار زیر هم دیده می شود با افزایش ارتفاع به طور مستقیم فشار هوا ( barometric pressure) و فشار نسبی اکسیژن (partial pressure oxygen) کاهش پیدا می کند. 

فشار نسبی اکسیژن عامل اصلی در انتشار اکسیژن در ریه است. با کاهش این فشار میزان اکسیژن خون کاهش پیدا می کند و باعث ایجاد یک سری تغییرات در بدن می شود که عمده آن به علت کمبود اکسیژن رسانی به بافت های بدن است. به دنبال کاهش اکسیژن رسانی پاسخی جبرانی در بدن اتفاق می افتد که به آن هم هوایی می گویند. هم هوایی با روند تطابق که در طول نسل های متمادی در بدن افرادی که در ارتفاعات بالا زندگی می کنند رخ می دهد متفاوت است. 

در واقع  روند هم هوایی طی دقایق اولیه صعود شروع می شود اما برای تکمیل آن هفته ها زمان لازم است. این همان نکته ایست که لزوم اجرای پیش برنامه های مناسب قبل از اجرای برنامه ای در ارتفاع بالا را برای ما روشن می سازد. ظرفیت هم هوایی در افراد متفاوت مختلف است و تحت تاثیر عواملی از جمله شدت کاهش اکسیژن، توانایی ذاتی فرد وعوامل خارجی و محیطی می باشد.

اتفاقات و تغییرات اصلی که در روند هم هوایی در بدن رخ می دهد را در چهار دسته اصلی خلاصه می کنیم.

1. افزایش تنفس

اولین و مهم ترین قدم  در هم هوایی افزایش تنفس است. به دنبال کاهش اکسیژن تحریک گیرنده های شیمیایی محیطی در شریان کاروتید و آئورت باعث افزایش تعداد تنفس و به دنبال آن افزایش اکسیژن و کاهش دی اکسید کربن در خون می شود. با افزایش یافتن ارتفاع، هر چه کمبود اکسیژن شدید تر می شود، تعداد تنفس هم زیادتر می شود. به دنیال این اتفاق با کاهش بیش از حد دی اکسید کربن در خون اسیدیته خون کاهش یافته و خون کمی قلیایی می شود، حالتی که برای مغز قابل تحمل نیست. بنابر این مغز سیستم تنفس را سرکوب می کند و جلوی افزایش تعداد تنفس و قلیایی تر شدن خون را می گیرد. در این زمان یکی از اتفاقات حیاتی در روند هم هوایی رخ می دهد که به بدن اجازه می دهد باز هم بیشتر تنفس کند و اجازه بدهد فرد ارتفاع بالاتری را تحمل کند. نقش کلیدی این روند را کلیه با دفع مواد قلیایی خون مانند بی کربنات در ادرار انجام می دهد. اتفاقی که ما آن را با افزایش میزان ادرار در ارتفاع تجربه می کنیم. این روند ظرف 24 تا 48 ساعت بعد از شروع صعود رخ می دهد و برای ممکن شدن ادامه صعود ضروری است. 

2. تغییرات گردش خون

اتفاق دبگری که در روند هم هوایی رخ می دهد تغییرات در گردش خون عمومی ، ریوی و مغزی است. نتیجه این تغییرات خود را باافزایش کارکرد و برون ده قلبی ، ضربان قلب و فشار خون نشان می دهد. این امور در نهایت منجر به اکسیژن رسانی بهتر به بافت ها وحفظ خونرسانی و اکسیژن رسانی به مغز حتی در بحرانی ترین شرایط می شود.

3. تغییرات خون

افزایش میزان هموگلوبین اتفاقی دیگری است که هم هوایی را شامل می شود. کلیه با ترشح ماده ای به نام اریتروپویتین در این مرحله هم نقشی حیاتی دارد. اما این روند یک روند زمان بر است و ممکن است چند هفته طول بکشد تا تاثیر آن کامل شود. اما در نهایت منجر به بهبود اکسیژن رسانی می شود.

4. اکسیژن رسانی و مصرف آن

تغییرات در انتشار اکسیژن از مویرگ ها تا میتوکندری ها که مرکز سوخت و ساز بافت ها هستند آخرین قسمت از زنجیره انتقال اکسیژن از هوای محیط به بافت هاست که رخ می دهد. در طی روند هم هوایی با افزایش رگ سازی در بافت های مختلف و خصوصا عضلات خونرسانی و تامین اکسیژن بهتر انجام می شود. اما این روند هم نیاز به هفته ها زمان دارد تا کامل انجام شود.

همانطور که مشاهده کردید روند هم هوایی یک روند حیاتی برای ورزش کوه نوردی محسوب می شود. و تنها با وجود این روند است که صعود به ارتفاعات بالا برای بشر ممکن می شود.  اما این روند یک روند تدریجی است و برای کامل شدن نیاز به هفته ها زمان دارد. این مطلب نشان می دهد که دوستان عزیز کوه نورد از مدت ها قبل از صعود های بلند باید پیش برنامه های مناسب بدن خود را در شرایط ایده آل نگه دارند. نکته دیگر اینکه کلیه اتفاقاتی که در روند هم هوایی رخ می دهند در طول زمان برگشت پذیرند و این معنی است که در صورت به وجود آمدن وفقه در تمرین ها و فعالیت کوه نوردی بدن فرد ممکن است از حالت آمادگی خارج شود. در پایان نکته ای که بسیار روی آن تاکید می کنم مصرف کافی و زیاد آب  در طول برنامه های کوه نوردی در کلیه فصول سال است. همانطور که دیدید کلیه یکی از اندام های حیاتی در روند و هم هوایی است و بنابر این مصرف مایعات زیاد خصوصا آب در طول برنامه تاثیر بسیاری در بهتر انجام شدن روند هم هوایی و صعود بهتر خواهد داشت.