¿Qué nos sucede en la altura? Parte 1
Cada vez que ascendemos montañas de gran altitud exponemos nuestros cuerpos a condiciones extremas que requieren de una buena preparación. Somos conscientes de que el desgaste físico es mayor a medida que aumentamos la cota en la que nos desplazamos y sabemos que el mal de altura está siempre latente, pero, ¿Por qué el cuerpo humano se resiente tanto en las alturas?, ¿Cómo funciona nuestro organismo en dichas condiciones?, ¿Qué factores atmosféricos influyen? Para entender un poco más el funcionamiento de nuestro organismo en la alta montaña, le pedimos a Mijel Lotfi, médico y guía de montaña UIAGM que nos explique el porqué de estas interrogantes.
Nociones básicas de conceptos físicos y una introducción al funcionamiento de nuestro organismo en la altura.
Para poder comprender en su totalidad cómo nuestro cuerpo se comporta en la altura, es importante tener en cuenta varias definiciones y conceptos. En primer lugar, debemos hablar de atmósfera, presión atmosférica, composición del aire y presión parcial de oxígeno.
Atmósfera y presión atmosférica: El globo terrestre está rodeado por una envoltura gaseosa: la atmósfera. Esta capa de aire de cerca de 100 km de espesor, ejerce por su peso (gracias a la gravedad) una presión sobre la superficie de la tierra: la presión atmosférica. La capa inferior de la atmósfera, la troposfera, condiciona la vida de hombres, animales y plantas. En ella ocurren todos los fenómenos meteorológicos que influyen en los seres vivos, como los vientos, la lluvia y la nieve. Además, la troposfera concentra la mayor parte del oxígeno y del vapor de agua. Su espesor varía con la latitud, cerca de 17.000 metros en el Ecuador y solo 7.000 metros en los polos.
Capas de la atmósfera.
La presión atmosférica es la fuerza por unidad de área que ejerce el aire de la atmósfera sobre la superficie terrestre. En un lugar propiamente dicho coincide con el peso de una columna estática de aire, que se extiende desde ese punto hasta el límite superior de la atmósfera.
Composición del aire: en la troposfera, el aire está compuesto fundamentalmente por un 21% de oxígeno (O2) y 78% de nitrógeno. En un porcentaje menor, también encontramos gases como el dióxido de carbono (CO2) y otros. La proporción relativa del O2 y del Nitrógeno es casi invariable.
La presión parcial de un gas es la fuerza que ejerce un gas, contra las paredes del recipiente que lo contiene, independiente si forma parte de una mezcla gaseosa o una mezcla líquida. La presión parcial se trata de la fuerza individual de un gas y no de la suma total de las fuerzas de los gases que forman la mezcla. Se valora en mmHg (milímetros de mercurio) precedido de una p y del símbolo químico del gas. De esta manera si queremos mencionar la presión parcial de oxígeno, tenemos que anotar: pO2. Si se trata de anhídrido carbónico, será: pCO2.
Si la presión atmosférica a nivel del mar es de 760 mmHg, el 21% de esa presión lo está ejerciendo el gas oxígeno. A esto se refieren los especialistas cuando hablan de la presión parcial de oxígeno, simbolizada como pO2. Y hago referencia a este gas, porque es el O2 el elemento con actividad biológica que posibilita la vida del ser humano y el que nos interesa en principio para comprender lo que ocurre en la altitud. El valor de la pO2 a nivel del mar es de 160 mmHg.
La pO2 decrece con la altura en las mismas proporciones que la presión atmosférica. Al borde del mar es 160 mmHg y por ejemplo a 7.000 m (casi la cumbre del Cº Aconcagua), es de alrededor de 50 mmHg, ¡casi una tercera parte!
En segundo lugar, y para relacionar lo visto más arriba con el cuerpo humano, debemos entender el funcionamiento de nuestro aparato respiratorio. El aparato respiratorio, entre otras funciones, es el encargado de captar el O2 del aire e introducirlo en la sangre y de expulsar del cuerpo el dióxido de carbono (CO2) que es el producto del metabolismo del cuerpo. Mientras que el O2 pasa a la sangre (ingresa al organismo), el CO2 pasa desde la sangre hacia al alveolo (sale del organismo).
Gracias a la actividad de los músculos respiratorios, las vías de conducción (fosas nasales, tráquea, bronquios y bronquíolos) conducen el aire hasta el sitio de intercambio de gases: la unidad alveolo-capilar. Este intercambio de gases, que sucede por diferencia de presión, se llama hematosis.
Aparato respiratorio, presión atmosférica y pO2
Teniendo en cuenta todos estos conceptos, podemos decir entonces que la pO2 es la única fuerza que hace progresar al oxígeno desde los alveolos pulmonares hacia la sangre de los capilares pulmonares. Desde allí se trasladará, gracias al impulso cardíaco, hasta las células de todo el organismo.
En la altitud, al haber menos pO2, hay menos fuerza impulsora capaz de mover el oxígeno a los capilares pulmonares. A la menor cantidad de pO2 en la sangre se le denomina hipoxemia.
Para comprender lo que pasa con la presión atmosférica y el cuerpo humano, podemos imaginarnos a la presión atmosférica como el peso que está haciendo la columna de aire sobre nuestro organismo.
Ahora, a medida que ascendemos a la altura, es menor el "peso de la columna de aire" sobre nuestro organismo, como se puede apreciar en el siguiente gráfico.
En esta imagen, las barras celestes se interpretan como las columnas de aire. La de la izquierda a mayor altitud y la de la derecha a menor altitud. Debajo de ambas, hay una montañista representada en una fotografía.
Es fácil ver en este gráfico que la persona de la izquierda tendrá menos "peso de aire atmosférico" sobre su cuerpo que la persona de la derecha que está a una altura menor. Por lo tanto, la persona de la izquierda tendrá una menor presión atmosférica y por ello menor pO2. Es decir, tendrá una menor "fuerza impulsora" que hará progresar menos oxígeno desde los alveolos pulmonares a la sangre de los capilares pulmonares.
Comprender este concepto es clave ya que nos ayuda a conocer toda una serie de inconvenientes relacionados a la permanencia en la altitud; desde la disminución del rendimiento muscular hasta la aparición de patologías como el Mal Agudo de Montaña o sus complicaciones.