什麽是高度適應?

2014-05-21 21:29:48 野外急救来源：野外急救

　　對於許多山友而言，高山病相關的信息顯得有些雜亂；如何增進掌握信息的能力呢？了解什麽是（高度適應的生理反應）是第一步。

　　[[摘要]]

　　高海拔的空氣組成與低海拔一樣，若水蒸氣除外，氧占約２１％，氮占約７９％。但高海拔空氣稀薄，所以氧氣的絕對濃度也跟著稀薄。高山病是高海拔空氣缺氧造成。但是，不同的人在相同的高度，動脈血裏面的氧氣飽和度卻可能不同。血氧飽和度高者適應，低者得病。

　　造成動脈血中氧飽和度過低的因素中，最重要的兩個，第一是通氣量，第二是勞累的體力活動。其中的原理機轉並非顯而易見。

　　所謂通氣量意思是每分鐘進出肺部的空氣加起來的體積。

　　高山病患的動脈血中不僅氧含量較少，而且二氧化碳較多。高度適應時，血中二氧化碳含量會降得比在海平面時低很多，如果在高海拔時血中二氧化碳含量仍然與海平面時一樣，就會使血中氧含量降很低而發生高山病。二氧化碳是氧減少的原因。

　　所謂高度適應，最主要部分就是，動脈血中二氧化碳濃度下降的幅度足夠使氧提升到高山病不會發生的濃度。而減少血中二氧化碳的方法，就是增加通氣量。因此，高度適應最主要就是增加通氣量。

　　另外，在高海拔運動時，除了運動產生較多二氧化碳外，還有一項影響氧而與二氧化碳關系不大的因素，就是運動加速血流而使紅血球通過肺泡微血管的時間縮短。這項時間的縮短在低海拔不會影響血紅素吸收氧氣，主要因為在低海拔時，氧分壓夠高，使得氧分子從肺泡空腔擴散到紅血球的速度極快。但在高海拔的低

　　壓環境下，氧分子擴散進入血流所需時間大增，若紅血球快速通過肺泡微血管，會來不及吸收足夠氧氣。因此，勞累的體力活動會增加高山病的發生。

　　[[進一步說明]]

　　通氣量如何影響二氧化碳？

　　空氣中二氧化碳極少，占不到千分之一。人呼出的氣體中則大約有百分之五的二氧化碳。二氧化碳從血液擴散到肺泡空腔的過程雖然需要的幫助，這句話必須說明。二氧化碳通過細胞膜極為迅速，不需的幫助，但二氧化碳在水中溶解度不高，從肌肉或其它身體組織要送到肺泡這條遙遠的路程卻非得靠主要是水組成的血液不可，因此在血中必須化為高溶解度的碳酸不可。而碳酸幾乎無法通過細胞膜，須脫水成為二氧化碳才能迅速通過。二氧化碳與水結合變碳酸或碳酸脫水為二氧化碳都要靠來幫助。

　　但效率極高，不會成為瓶頸，而且因體外空氣中幾乎不含二氧化碳，不會與肺泡達成濃度平衡，所以決定血液中二氧化碳排出的關鍵在從肺泡空腔到口鼻之外的這一段路程的流量，也就是，決定於通氣量。（嚴格說，是肺泡通氣量，也就是進出肺泡，不是進出口鼻的通氣量。）

　　影響氧濃度的因素則復雜許多：氧從空氣中進入肺泡微血管中的紅血球與血紅素結合。有時候血紅素的含氧量已飽和，例如健康人在海拔1500m以下時，肺泡微血管中的血紅素都可以吸收氧達到容量的百分之百，這時候增加吸氣吐氣的流量也不能再增加氧飽和度。在較高海拔，血紅素雖未飽和，但空氣稀薄，空氣中的氧要進入血流與血紅素結合的能力，決定於空氣中氧的絕對濃度，當達成平衡時，血紅素的氧飽和度受限於這個能力，這時如果在吸入空氣中添加固定濃度的二氧化碳以控製二氧化碳這個因素，則再大的通氣量都不會改變血中氧含量。在極高海拔，因空氣壓力太低，氧氣從肺泡空腔滲透進入微血管過程的速度太慢，紅血球通過肺泡微血管的時間相對太短而來不及達成平衡，若除去二氧化碳的因素，提高通氣量也不會增加血中含氧量。有許多疾病狀態會影響血中氧濃度而無法以提高通氣量矯治，例如〔分流現象 shunting〕，這是指部分體靜脈的缺氧血不經肺泡充氧就回到體動脈的狀況，例如肺炎，部分支氣管阻塞，或某些先天性心臟病有分流現象。

　　通氣量卻會間接影響血中氧含量。通氣量增加則加速二氧化碳排出，血中二氧化碳減少後會增加氧含量，其原理在最後說明。

　　增加通氣量是高度適應最重要部份。人體有控製通氣量的自然生理機轉，在暴露於高海拔稀薄空氣時，會在數分鐘內開始增加通氣量。這種因氧不足引起的通氣量增加的生理反應稱為 Hypoxic Ventilatory Response，譯作〔缺氧通氣反應〕，簡稱 HVR。HVR 隨個人體質不同其程度會有不同。HVR 較差的人比較容易罹患高山病。HVR 的個人體質會不會在適應高海拔後調整其體質？會，但需要數年才會發生。

　　血液中二氧化碳含量越多也會刺激呼吸中樞使通氣量越大。這個生理反應稱為Hypercapnic Ventilatory Response，譯作〔二氧化碳通氣反應〕，簡稱HCVR，或 CO2VR。HCVR 在暴露於高海拔空氣時數小時內就會發生調整而增強，增強後對於相同的二氧化碳濃度會有更大的通氣量反應。這個調整的機轉主要發生在腦脊髓液中的碳酸氫根含量，會在到達高海拔後一天內開始減少。

　　二氧化碳與水結合成為碳酸，碳酸釋放一個氫離子後剩下的就是碳酸氫根。反過來，碳酸氫根結合一個氫離子後成為碳酸。碳酸，碳酸氫根，氫離子三者的濃度會形成一個數學關系式：後二者的乘績會與前者成固定比值。而氫離子濃度就是酸性的程度，因此，碳酸氫根濃度越少的情況下，則只要增加一少許碳酸，就會增加較多氫離子，也就是酸度。呼吸中樞對於二氧化碳的反應也就是藉由感受酸度來反應，因為二氧化碳變碳酸後釋出氫離子。因此，在碳酸氫根濃度越少的情況下，呼吸中樞對於二氧化碳的反應越敏感。