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nachsprechen) beeinträchtigt, während Probanden, die gesund blieben, auch eine bessere Kurzzeitgedächtnisleistung zeigten. Regard et al. (1991) schließen hieraus, dass Einbußen im Kurzzeit- oder Arbeitsgedächtnis, d. h. eine Einschränkung in der Fähigkeit, neue Informationen aufzunehmen, den empfindlichsten neuropsychologischen Indikator für die akute Höhenkrankheit darstellen.

      In einer Medikamentenstudie wurde die Auswirkung von Dexamethason gegen Plazebo bei 16 Militärangehörigen getestet, die in wenigen Stunden ins Pikes Peak Laboratory in einer Höhe von 4300 m geflogen wurden (Jobe et al. 1991). Während des ersten Tages in der Höhe waren die Stimmung und die kognitiven Leistungen der Plazebogruppe deutlich schlechter als die Werte der mit Dexamethason behandelten Probanden. Dies entspricht Ergebnissen von Banderet et al. (1986), die während der ersten 6 Stunden eine Reduktion in den kognitiven Leistungen in einer Höhe von 4600 m in allen sieben Tests gefunden haben. Nach 14–19 Stunden waren die Beeinträchtigungen deutlich zurückgegangen.

      Insgesamt belegen die Messreihen in großen Höhen recht deutlich, dass der Zeitpunkt der Messung eine wichtige Rolle spielt. In den ersten paar Stunden nach dem Aufstieg werden sowohl in den Bereichen der Aufmerksamkeit und der Merkfähigkeit als auch in der psychomotorischen Geschwindigkeit deutlich schwächere Leistungen beobachtet als während späterer Zeitpunkte. In einer Feldstudie von Waanders et al. (2003) in 5050 m Höhe konnten 22 Personen untersucht werden. Die Probanden, die nach der ersten Nacht in der Zielhöhe getestet wurden, zeigten keine signifikant schwächeren Leistungen in vier computerisierten psychometrischen Verfahren (Kognition, Reaktionstest, verbaler Lerntest und Farb-Wort-Interferenztest) im Vergleich mit den Leistungen im Tal. Bei gleich bleibenden kognitiven Leistungen nahm jedoch die psychomotorische Geschwindigkeit mit der Höhe deutlich zu. Und auf der Beschwerdenliste wurden in großer Höhe auffallend mehr und intensivere Beschwerden protokolliert. Es liegt der Schluss nahe, dass die guten reaktiven und kognitiven Leistungen, die in 5050 m gemessen wurden, auf einer bereits im Rahmen des Trekkings erfolgten Akklimatisation der Teilnehmer basieren. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass auch die Werte auf dem Lake Louise AMS-Bogen recht niedrig waren: In 5050 m hatten die Teilnehmer im Gokyo-Team eine durchschnittliche Score von 1,67 Punkten, im Island Peak-Team von 0,92 Punkten. Die auf der Beschwerdenliste geäußerten Beschwerden galten primär der Kälte sowie der Kurzatmigkeit und der raschen Erschöpfbarkeit in gut 5000 m Höhe.

      2.6.11 Große bis extreme Höhen (> 5500 m)

      Hingston gab während der Mount-Everest-Expedition 1924, bei der Mallory und Irvine in einer Höhe von über 8300 m verschwanden, eine der frühesten Beschreibungen über das mentale Funktionieren in großer Höhe. Er ließ die Teilnehmer dieser Expedition verschiedene Kopfrechenaufgaben lösen. Hingston: „Though mental work is a burden at high altitude, yet with an effort it can be done“. McFarland führte in den Dreißigerjahren in den Anden eine klassische Serie von Feldstudien durch. Seine Untersuchungen in Höhen bis gut 6000 m zeigten, dass die Aufstiegsgeschwindigkeit einen wichtigen Faktor darstellt und dass sowohl einfache als auch komplexe psychologische Funktionen in großer Höhe ernsthaft beeinträchtigt sind, so z. B. die Merkfähigkeit.

      In der dritten McFarland-Studie (1938) wurden die sensorischen und motorischen Responsen während der Akklimatisation in Höhen zwischen 5000 und 6000 m an den zehn Expeditionsteilnehmern gemessen. Alle Tests wurden frühestens 4 Tage nach dem Erreichen einer bestimmten Höhe abgenommen. Eine signifikante Reduktion des Hörens, des Sehens und in der Auge-Hand-Koordination konnte „erst“ in Höhen über 5330 m beobachtet werden. Auch waren verschiedene kognitive Leistungen recht deutlich betroffen. McFarland stellte fest, dass komplexe geistige Arbeit nur mit erhöhter Konzentration möglich war, dass zugleich jedoch erhöhte Ablenkbarkeit, Lethargie und Indifferenz herrschten, worunter die Konzentrationsfähigkeit litt.

      Lieberman et al. (1994) untersuchten während der „1993 American Sagarmatha Expedition“ die Auswirkungen der extremen Höhe (6300 und 7150 m) auf neuronale Prozesse, die der motorischen Kontrolle beim Sprechen zugrunde liegen. Mit zunehmender Höhe fanden sich bei den 5 Probanden spezifische Abweichungen von den im Basislager erfassten Werten. Die Störungen ähnelten denen bei der Parkinson-Erkrankung. Als Erklärung für die Defekte kommt nach Ansicht der Autoren eine milde Hypoxie subkortikaler Nervenschaltkreise, die Basalganglien und präfrontalen Kortex verbinden, in Frage.

      2.6.12 Langzeitfolgen der extremen Hypoxie

      In einer Studie an acht Weltklassebergsteigern (Regard et al. 1989), die frühestens 5 Monate nach der Rückkehr aus großen Höhen durchgeführt wurde, konnten so genannte Frontalhirnsyndrome bei manchen Rückkehrern nachgewiesen werden. Dabei waren psychologische Fähigkeiten, wie z. B. von einem gelernten Konzept auf ein anderes zu wechseln, und die Konzentrationsfähigkeit eingeschränkt. Am empfindlichsten scheint die Merkfähigkeit auf eine länger andauernde Hypoxie zu reagieren. Townes et al. (1984) und Cavaletti et al. (1990) sowie Ryn (1988) kommen zu ähnlichen Ergebnissen. Dagegen konnten Jason et al. (1989) bei den 12 Mitgliedern einer Mount-Everest-Expedition keine kognitiven Langzeitfolgen feststellen.

      In sechs von insgesamt acht Publikationen lassen sich Hinweise für die These finden, dass ein mehrtägiger bzw. mehrwöchiger Aufenthalt in extremer Höhe (> 5300 m) wenigstens bei einigen Bergsteigern zu Langzeitschädigungen im ZNS mit Veränderungen der Persönlichkeit und mit bleibenden neuropsychologischen Defiziten führen kann. Diese Veränderungen scheinen bei Personen mit der höchsten „hypoxic ventilatory response“ (HVR) am auffälligsten zu sein. Eine Hypothese für dieses Phänomen findet man bei Hornbein (1992, 1989). Ein klar umrissenes Bild dieser Veränderungen lässt sich jedoch derzeit nicht beschreiben.

      Kompaktinformation

      Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass umfangreiche Belege vorhanden sind, dass ein Aufenthalt in Höhen über 4500 bis 5000 m aufgrund der hypoxischen Bedingungen sowohl zu ernsthaften akuten (unmittelbaren und mittelfristigen) Beeinträchtigungen wie auch in vereinzelten Fällen zu Langzeitstörungen von verschiedenen kognitiven und affektiv-emotionalen Teilfunktionen führen kann. In Anbetracht der Vulnerabilität des ZNS für Hypoxie darf uns dies kaum überraschen!

      2.6.13 ZNS-Schwellen

      In Übereinstimmung mit der Höhe bzw. mit dem Ausmaß des Sauerstoffmangels in den Geweben und Organen des Körpers und unter Berücksichtigung der individuellen „AMS-Veranlagung“ kommt es zu einem typischen Cluster von somatischen und psychischen Symptomen, durch die akut auftretende Veränderungen oder Störungen der Hirnfunktionen erkennbar werden. Vier ZNS-Schwellen können unterschieden werden. Je nach Schwelle sind andere, zusätzliche Bereiche des zentralen Nervensystems von der Hypoxie betroffen.

      In einer Höhe von ca. 2500 m wird die 1. ZNS-Schwelle erreicht bzw. überschritten. Das ZNS reagiert mit einer Aktivitätssteigerung des vegetativen, autonomen Nervensystems im Sinne einer sympathoadrenergen Tonussteigerung. Bei Personen mit der entsprechenden Vulnerabilität kann es nach einiger Zeit (6–8 h)zu den ersten (meistens noch harmlosen) Symptomen der Acute Mountain Sickness kommen. In ca. 4000 m wird die 2. ZNS-Schwelle überschritten. Ab dieser Höhe werden Störungen im Limbischen System (LS) mit Beeinträchtigungen oder Veränderungen von Affekt und Arbeitsgedächtnis berichtet. Die 3. ZNS-Schwelle, die kortikale Schwelle, befindet sich in ca. 5500 m. Häufig finden sich deutliche Beeinträchtigungen in den sog. höheren kortikalen Leistungen wie dem analytischen und problemlösenden Denken. Ab ca. 7000 m wird die 4. ZNS-Schwelle überschritten und die „Todeszone“ betreten. Die Folgen können fatal sein. Huey und Eguskitza (2000) berichten, dass bei Bergsteigern am Mount Everest und K2, die den Gipfel ohne Flaschensauerstoff erreicht hatten, um bis zu 250 % höhere Todesraten während des Abstiegs vorkommen im Vergleich zu Gipfelbesteigern mit Flaschensauerstoff.

      Kompaktinformation

      ZNS-Schwellen:

      ± 2500 M → 1. ZNS-Schwelle

      = Vegetative Schwelle (VNS: Vitalfunktionen)

      ± 4000 M → 2. ZNS-Schwelle = Limbische Schwelle (LS: Affekt, Arbeitsgedächtnis)

      ± 5500 M → 3. ZNS-Schwelle = Kortikale Schwelle (Kortex: höhere kortikale Leistungen)

      ± 7000 M → 4. ZNS-Schwelle

      =

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