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      Abb. 2.21: Zusammenhang von Ventilation, Atem- und Herzfrequenz in der Höhe im Verhältnis zum Sauerstoffpartialdruck

      Im Verlaufe von mehreren Tagen normalisieren sich Herz- und Atemfrequenz. Wie schnell und ausgeprägt die Reaktion des Atemzentrums auf den Hypoxiereiz erfolgt, hängt von der individuellen HVR ab. Die hohe HVR mancher Individuen ist für eine schnelle Akklimatisation äußerst hilfreich. Wie Untersuchungen von West zeigten, lässt sich das Atemminutenvolumen mit zunehmender Höhe zunächst kontinuierlich weiter steigern (Abb. 2.21).

      Jenseits von 5000 m nehmen sowohl Atemminutenvolumen wie auch Atemzugvolumen ab, obwohl die Atemfrequenz noch weiter gesteigert werden kann. Mit zunehmender Höhe nimmt, wie schon erwähnt, der O₂-Partialdruck nicht nur in der Atmosphäre, sondern auch in den Lungenbläschen ab. Der erforderliche Druck, der für die Diffusion des Sauerstoffs aus den Alveolen in die Erythrozyten nötig ist, verringert sich immer weiter.

      Mit zunehmender Höhe wird es schwieriger, die roten Blutkörperchen noch ausreichend mit Sauerstoff zu versorgen. Die kontinuierlich abnehmende Diffusion ist in großer Höhe der eigentliche limitierende Faktor der Leistungsfähigkeit, vorausgesetzt, die Atemmuskulatur ist ausreichend trainiert. (s. Kap. 3.1, Belastung alpiner Sportarten).

      Herzfrequenz und Akklimatisation

      Die Herzfrequenz normalisiert sich bei Verbleiben auf gleicher Höhe und zunehmender Akklimatisation innerhalb weniger Tage oder liegt nur leicht über dem Talwert. Dies gilt allerdings nicht für die großen und extremen Höhen. Hier bleibt die Ruheherzfrequenz erhöht.

      Hinweis. Ein morgendlicher Ruhepuls > 20 % über der zuvor in Tallage bestimmten Ruhefrequenz, ist fast immer ein Zeichen einer noch nicht abgeschlossener Akklimatisation. Ausnahmen sind durch akute Infekte oder einen relevanten Flüssigkeitsmangel bedingt.

      Vor einem Höhenaufenthalt sollte in den Tagen vor Abreise der morgendliche Ruhepuls im Liegen zum Vergleich bestimmt werden. Eine Höhendiurese von 1 Liter oder mehr über Nacht ist Zeichen einer erfolgreichen Akklimatisation. Durch die Verminderung des Plasmavolumens steigt, wie beschrieben, der Hämatokrit an und die O₂-Transportfähigkeit verbessert sich. Bei zusätzlichem Flüssigkeitsverlust durch eine Diarrhoe oder fehlender Zufuhr sinkt die O₂-Transportfähigkeit und damit auch die Leistungsfähigkeit.

      Grenzen der Akklimatisation

      Hinweis. Eine Akklimatisation ist beim Menschen nur bis in Höhen von etwa 5300 m möglich. Dies ist sehr lange schon bekannt von südamerikanischen Bergarbeitern. Oberhalb dieser Höhe gibt es keine vollständige Akklimatisation mehr, sondern nur noch eine Anpassung an die Höhe über die Steigerung der Ventilation.

      Bei weiterem Verbleib in der Höhe entwickeln sich ein rapider körperlicher Abbau mit Abnahme der Muskelmasse und eine Reduktion der Leistungsfähigkeit („High Altitude Deterioration“). Ein dauerhafter Aufenthalt in diesen Höhen ist nicht möglich.

      Hinweis. Zusammengefasst gilt für die verschiedenen Höhenstufen:

      – Mittlere Höhe (1500–3500 m): Sofortanpassung ist ausreichend

      – Große Höhe (3500–5300 m): Akklimatisation erforderlich

      – Extreme Höhe (5300–8850 m): nur noch über die Atemanpassung möglich

      Ventilatorische Akklimatisation

      Die Hyperventilation über die Lungen steigt im Verlauf eines Höhenaufenthaltes weiter an, wodurch pO₂ und Sauerstoffsättigung ansteigen. Diesen Effekt bezeichnet man als ventilatorische Akklimatisation. Da sich der menschliche Körper nur bis in Höhen von etwa 5300 m komplett akklimatisieren kann, spielt sie in den großen und extremen Höhen oberhalb 5300 m die entscheidende Rolle. Ohne ventilatorische Akklimatisation wäre ein Aufstieg in große Höhen ohne künstlichen Sauerstoff nicht möglich. Sie erhöht den pO₂ in den Alveolen und durch die Linksverschiebung der O₂-Bindungskurve kann Sauerstoff besser aufgenommen werden.

      Wie schon ausgeführt, führt die Hyperventilation zu einer Abnahme des pCO₂. Durch diese vermehrte Abatmung von Kohlendioxyd wird über Chemorezeptoren im Gehirn der Atemantrieb im Atemzentrum gebremst, im Gegenzug jedoch stimuliert ihn die Hypoxie. Diese Anpassung der Rezeptoren im Gehirn auf die Hypoxie ist beim Menschen individuell unterschiedlich stark ausgeprägt.

      Abnahme der Steigleistung in der Höhe

      Die Abnahme der Leistungsfähigkeit macht sich ab einer Höhe von 1500 m mit 10 % pro 1000 Höhenmeter bemerkbar. Daher nimmt die Steigleistung in Höhenmetern pro Stunde ebenfalls ab.

      Trotz Akklimatisation und Anpassung an verschiedene Höhenstufen resultiert immer eine inverse Beziehung zwischen Höhe und Leistungsfähigkeit (Tabelle 2.9).

      Tabelle 2.9: Steigleistung pro Stunde am Beispiel von 300 bzw. 500 hm/h

      Fallbeispiel: Als Messner und Habeler den Everest ohne Sauerstoff bestiegen, schafften sie eigenen Angaben zum Schluss nur noch 100 m/h. Am Wohnort jedoch legte Messner auf einer 6 km langen Straße 1000 hm in 35 min zurück!

      Schlafhöhe und Höhenbergsteigen

      Die folgende Abbildung von Höhenreich zeigt Höhensteigerungen nach verschiedenen Literaturangaben (Abb. 2.22). Alle Angaben beziehen sich auf die Schlafhöhe und nicht etwa auf die Anstiegshöhe am Tage.