22.6 Breytingar á öndunarstarfsemi

22.6 Breytingar á öndunarstarfsemi

Í hvíld starfar öndunarkerfið með reglubundnum takti sem taugakerfið stillir eftir efnaskiptaþörf líkamans. Lungnaloftun flytur þá nægilegt súrefni til vefja og fjarlægir koltvíoxíð. Við líkamlega áreynslu, sjúkdóma eða dvöl í mikilli hæð breytast þarfir og aðstæður, og stjórnun öndunar þarf að laga loftunina að þeim.

Aukin loftun í samræmi við efnaskiptaþörf

Aukin loftun í samræmi við efnaskiptaþörf (hyperpnea) felst í því að dýpt og oft tíðni öndunar aukast til að mæta meiri súrefnisnotkun og koltvíoxíðmyndun, til dæmis við líkamlega áreynslu. Þegar samræmið er gott haldast hlutþrýstingur súrefnis og koltvíoxíðs og sýrustig slagæðablóðs nálægt eðlilegum gildum. Oföndun verður hins vegar þegar lungnablöðruloftun er meiri en koltvíoxíðmyndun efnaskiptanna krefst. Þá lækkar hlutþrýstingur koltvíoxíðs í slagæðablóði og bráð öndunarlýting getur myndast.

Líkamleg áreynsla veldur aukinni loftun í samræmi við efnaskiptaþörf. Loftunin eykst þegar í upphafi hreyfingar, áður en verulegar breytingar verða á súrefni, koltvíoxíði eða sýrustigi slagæðablóðs. Því getur efnafræðileg afturverkun ein og sér ekki skýrt svarið. Stjórnunin byggist á samspili framvirkra boða frá æðri hreyfistöðvum, skynboða frá virkum vöðvum og liðum og afturvirkra boða sem tengjast efnaskiptum, koltvíoxíðmyndun, sýrustigi og líkamshita. Hlutfallslegt vægi þessara þátta breytist eftir álagi og tíma.

Við upphaf viljastýrðrar hreyfingar sendir miðtaugakerfið samhliða boð til hreyfitauga og öndunarstöðva; þetta framvirka stjórnarboð stuðlar að hraðri aukningu loftunar. Mekanónemar og efnaskiptanemar í virkum vöðvum og liðum senda jafnframt skynboð um hreyfingu, spennu og efnaskiptaálag. Efna- og hitaboð taka síðar meiri þátt í að fínstilla loftunina. Þegar áreynslu lýkur minnka framvirku boðin og vöðvaskynboðin hratt, en loftun færist síðan smám saman að hvíldargildi eftir því sem efnaskipti og líkamshiti ná jafnvægi. Svarið er því ekki einungis sálrænt viðbragð eða einfalt svar við súrefnisskorti.

Áhrif mikillar hæðar

Lægri hlutþrýstingur súrefnis í innöndunarlofti minnkar þrýstingsstigul yfir öndunarhimnuna og getur lækkað súrefnismettun og súrefnisinnihald slagæðablóðs. Bráð svörun felur meðal annars í sér aukna loftun og breytt hjarta- og æðasvar. Styrkur 2,3-bisfosfóglýserats (2,3-BPG) í rauðkornum getur einnig aukist og auðveldað losun súrefnis í vefjum, þótt minnkuð sækni geti jafnframt takmarkað hleðslu þess í lungum. Í hvíld má oft viðhalda nægu súrefnisframboði í hóflegri hæð, en hámarksafköst minnka og lítill súrefnisforði bláæðablóðs eykur takmörkun við áreynslu. Aukin öndun veldur meiri vatnstapi og nýrun auka útskilnað bíkarbónats og vatns þegar þau bæta upp öndunarlýtingu. Því þarf að viðhalda hæfilegri vökvun, en ofdrykkja kemur ekki í veg fyrir háfjallaveiki og getur valdið blóðnatríumlækkun.

Bráð háfjallaveiki (AMS) getur komið fram eftir hraða hækkun í svefnhæð þar sem hlutþrýstingur súrefnis er lágur. Áhætta eykst greinilega hjá óaðhæfðum ferðamanni við um 2400 metra (8000 feta) hæð eða meiri, en einstaklingsmunur og hækkunarhraði skipta miklu og veikindi geta komið fram neðar. Höfuðverkur er aðaleinkenni og honum fylgir gjarnan ógleði, lystarleysi, svimi eða þreyta. Lungnabjúgur af völdum mikillar hæðar (HAPE) og heilabjúgur af völdum mikillar hæðar (HACE) eru aðskilin, lífshættuleg heilkenni; mæði í hvíld, skert samhæfing eða breytt meðvitund krefjast tafarlausrar lækkunar og læknisaðstoðar. Við væg einkenni AMS skal stöðva frekari hækkun og hvíla; verkjalyf, ógleðilyf, asetazólamíð og súrefni geta átt við eftir aðstæðum. Ef einkenni versna er lækkun nauðsynleg. Hæg hækkun og aðhæfing eru helstu forvarnir; næg vökvun er skynsamleg en kemur ekki ein og sér í veg fyrir AMS.

Aðhæfing að mikilli hæð

Hröð hækkun eykur hættu á háfjallaveiki vegna þess að líkaminn fær ekki nægan tíma til að aðhæfast. Aðhæfing að mikilli hæð er samsett lífeðlisfræðileg svörun við lægri hlutþrýstingi súrefnis. Fyrstu mínútur og daga eykst loftun, súrefnismettun batnar að hluta og nýrun skilja út meira bíkarbónat til að bæta upp öndunarlýtingu; minnkað blóðvökvamagn getur einnig hækkað blóðrauðastyrk. Súrefnisskortur örvar nýrun til að auka myndun rauðkornavaka (EPO), en marktæk fjölgun rauðkorna tekur lengri tíma og er ekki meginorsök bráðrar aðhæfingar fyrstu dagana. Á vikum og mánuðum geta rauðkornamassi og fleiri kerfisþættir breyst. Aðhæfing dregur úr hættu á hæðarveikindum og bætir afköst undir hámarki, en hámarksafköst í mikilli hæð verða almennt áfram minni en við sjávarmál.