台灣高山症與耐缺氧研究中心

台灣高山症研究網站,是國內一個專門以研究高山症及相關高原反應症的自由研究單位。這個研究網站是由一群熱愛高山旅遊及登山的國內外研究人員、醫生、學者、運動員、學生、登山友、退休人員、及各界社會工商人士等所組成,主要是針對當今科學界對高山症、高山肺水腫症、高山腦水腫症、高原反應等研究進行探討,目的是要讓所有要進入高山活動、攀登高山或高原旅遊的人,都能具備基礎的認識、能有萬全的預防準備,而能安全的、健康的完成與高山的相會!

對高山症與缺氧的瞭解

由於各國人士對運動及休閒旅遊的普及化及需求越來越熱絡,因此進入高山、山地或高原地區的機會與人口在近年來就以倍增的方式增長。如同統計資料顯示,台灣地區進入山地活動及旅遊的人口已超過每年500萬人次以上,而在大陸地區每年更有1100 萬人用不同的方式登上3500米以上的西藏高原登山或旅遊。但隨越來越多的人類到高原活動,高山地區所發生的低氧環境已越來越多的人發生不同程度的高山症、高山肺水腫症、高山腦水腫症等等高原反應,除了讓已經讓許多人不幸的遭遇罹難之外,高山缺氧對更多人所造成的傷害,卻是隱藏著無可計量的長期慢性病症的推手。因此對高山缺氧環境的瞭解及高山症、高山肺水腫症、高山腦水腫症、高原反應等的預防與治療研究是一項極重要的工作。

深入瞭解高山症與缺氧的危害

由於高山症的主要核心問題全部圍繞在高山缺氧上面,因此在強化高山缺氧與耐力的單元中,將分別解釋為何缺氧會造成高山症,接著將對不同的高度及地區的氧氣分壓指標和人體的血氧關係進行討論,同時為了讀者對高山症及缺氧科學的進一步了解,我們在這單元內專闢一個對各種高山症相關名詞的解釋小百科,有了上面的基礎認識之後,接著我們將分別就高山症缺氧對肺部的傷害〈主要是高山肺水腫症〉、高山症缺氧對腦部的傷害〈主要是高山腦水腫症〉,高山症缺氧對心臟的傷害,高山症缺氧對血管的傷害,神經在高山症缺氧發生後的後遺症,以及眼睛和腎臟在高山症缺氧後的損傷,最後也將對高山症缺氧時對體重減重的幫助進行探討。

從認識高山症開始-什麼是高山症?

根據國際調查統計,所有在旅遊時所發生的非外傷性疾病中,高山症排名第三,同時也是致死率最高的非外傷疾病,尤其在高山活動或旅行時,最主要的安全問題也是高山症的發生。研究發現許多登山的失蹤及山難,絕大多數都是先由高山症的先發生,繼而影響登山者的行動方向或意識判斷,最後使得誤判路程及行動而發生不幸事件。

一般來說,當處於 2500 公尺以上的高度,在時間超過六小時之後,許多的高山症問題及症狀將陸續發生,這除了是因人的耐缺氧能力、體格、能量消耗等因素之外,環境的變化也常常讓人像冷水煮青蛙一般的忽略,這是因為在同樣的高度下,大氣壓力越遠離赤道越低因此氧氣的可用分壓也越低,另外在冬天由於植物綠葉較少因此氧氣濃度也比夏天低,同樣地在晚上高山高原中的植物已從光合作用的無氧呼吸轉變成耗氧的有氧呼吸,因此很多人在白天雖然勉強適應高山地區的環境,一到了晚上高山症就開始發作。

高山症的發生取決於海拔高度、攀爬的上升速率、活動量與個人適應程度及健康狀態有關。初期輕微的高山症可以視為良性症狀,主要是提醒登山者或遊客不要再持續登高,以免健康狀況惡化,導致無法挽回的遺憾。

另一個較稀少的高海拔相關疾患,是因為慢性處於高山中而形成慢性高山症,又稱蒙格氏病( Monge’s disease ),一般在高原地區的第二代剛出生的嬰兒偶而會發生,症狀大致為生長緩慢、神經系統的退化、肌無力,面部下垂,癲癇發,智力低,藍鞏膜、髮色泛灰白色及發育遲緩等等現象。現今科學家已研究發現是因為長期慢性缺氧,導致下一代的基因發生缺陷,使得在在粒腺體內的某一蛋白酶無法和銅離子結合所致,基本上還沒發現對高山工作者、登山客或遊客會發生此疾病的案例。

高山症,又稱做高地綜合症、高山反應、高原反應等等,英文:High Altitude Sickness, Acute Mountain Sickness ( AMS ) 顧名思義,就是指當人體處在一定高海拔環境,在低壓及缺氧 ( Hypoxia ) 的高山環境下,人體的生理出現各種不適症狀的急性病理變化表現。它通常出現在海拔高度超過 2500 公尺以上(約 8000 英呎)的地區。一般高山症將包括急性高山症( AMS-Acute Mountain Sickness)、高山肺水腫症 ( HAPE, high altitude pulmonary oedema )、高山腦水腫症( HACE, high altitude cerebral oedema ) 等三大類,隨著時間及環境的變化,高山症將可能繼續發展成高山肺水腫症和高山腦水腫症等棘手問題,嚴重時將致死。

由於人體在高山或高原地區(以5000公尺舉例)能吸取的氧氣濃度大約只有平地的一半左右,而人類在高原或高山進行工作或登山等活動時,又必須使用大量的氧氣藉以生產所需的能量,因此身體在這種缺氧的環境下將因無法快速的從有氧代謝轉換成無氧代謝狀態,因而形成類急性缺氧的所有生理反應,包括血液重新分配到重要器官,如腦袋、心臟及肺部等,造成部分組織溢血,部分組織缺血的不平衡狀態,所產生的一系列症狀,包括頭痛、暈眩,嘔吐,紫疳、無力、昏迷等等問題。

在這個高山症與耐缺氧的專門研究網站中,我們將分別針對高山症的認識、高山症缺氧問題、強化缺氧耐力、高山症的預防治療、高山攻頂計畫、高原及山友專區、與會員加入分享等七個單元進行探討及服務。在認識高山症這個單元裡,我們將分別介紹甚麼是高山症,以及主要造成高山症的發生原因,接著將大概描述高山症的種類,包括急性高山症、高山肺水腫症、高山腦水腫症等三大類,另外還將介紹各種高山症的症狀,以及各項影響高山症的因子,另外還將討論熱門的高山症易發生地區,其中還包含國人近年熱門的高原旅遊地點西藏拉薩的納木措湖、九寨溝的黃龍、雲南的香格里拉、瑞士的阿爾卑斯山等等,以及高山症的易發生族群,最後還收集各項高山症的評估指標。

健康狀態與高山症關係

高山症的發生除了和年齡、性別有關係之外,最重要的是對於遊客或登山者個人身體的健康狀況,必須很慎重的評估所有的因子及病史,畢竟在缺氧的環境之下,許多的潛伏的病症將在這條件下一次性的擴大發作。在計畫攀爬高山高原攻頂 (玉山、喜瑪拉雅山…等)或高原旅遊  (如西藏、九寨溝等),保持健康的身體狀態絕對是減少高山症發生的首要必備條件。

罹患高山症的高危險族群:

  1. 患感冒尚未痊癒者、睡眠不足缺氧者
  2. 心臟問題(不穩定心絞痛、心血管堵塞、二尖瓣問題、心衰竭現象等)
  3. 肺臟(例如肺高壓、慢性肺部阻塞性疾病)、
  4. 腦部、肝臟、腎臟等明顯病變者
  5. 貧血患者(如鐮刀細胞型貧血、地中海貧血等)
  6. 高血壓患者
  7. 個性容易緊張者
  8. 過去曾發生高山症

感冒感染與高山症的發生:

因為這項因子除了極易混淆高山症症狀,尤其是高山症肺水腫與高山症腦水腫,並且有加重發生的高山症的發生。因此當準備進入高原或高山之前或時期中,應絕對避免發生感冒等症狀,否則最好應避免上山。

高血壓與高山症的發生:

高山症及相關更嚴重的高山症等的另特徵之一就是腦部及肺部呈現高血壓的發脹感,這是因為身體在極端缺氧環境下能量重新分配的現象,也就是血液重新集中到肺部及腦部,從一般的高血壓轉移造成肺部高血壓及腦部高血壓。但對於已患有高血壓的人並不會對既有手臂上量出的血壓造成高升的現象,甚至可能反而有降低的趨勢。

心律不整與高山症的發生:

心血管疾病中的心律不整是屬於較危險的疾病之一,心律不整基本上分成三類現象包括心跳過快、心跳過慢、及心速不規律,但是除了心跳過緩之外其餘對高山腦水腫症都有加重危險之慮。

正常人在平地時的心跳速度應該在72-75之間,但是當高度超過3000公尺之上時,因為缺氧之故將加速心跳速率,一般若沒有發生高山症者,他們的心跳將增加到80-82下/每分鐘,但是若發生高山腦水腫症者在休息時的心跳將增加達90-95下/分鐘,若在加上登山時的活動負荷,則這樣的心搏速度對心律不整的人將產生致命的危險,尤其是心臟衰竭或心肌梗塞所導致的心律不整,將使原有的病灶加重之外,還將更容易啟發高山腦水腫症及腦中風的發生。

心臟衰竭或心臟無力(二尖瓣膜症)與高山症的發生:

由於腦部血流的加速及腦部高壓的發生,是由於環境急速缺氧導致身體將血液重新分配到腦部以獲取更多氧氣的一種代償生理現象,因此心臟無力包括二尖瓣膜脫垂或閉鎖不全症及心臟衰竭等病因將直接地導致高山腦水腫症的發生。由於血壓是心臟輸出量與血管阻力的乘積(BP=CO x TPR),同時心臟輸出量又是由心臟射血指數和心跳數的乘積(CO=HR x EF),當心臟越有力量時,心臟的輸出量也就越大,在滿足腦部能量及血壓的需求之下,心跳數將不易升高,同時血管也將越不會收縮。

對於心臟衰竭或因二尖瓣膜症等因素引起心臟無力的人,將因為在血液重新分配之際,迫使腦動脈收縮及腦水腫更加嚴重,同時也會大幅度的提高心跳數,一般來說大概會增加到90-95下/分鐘左右。這現象將使患者的心臟衰竭及高山腦水腫症預後變得越來越差。

貧血症與高山症的發生:

當貧血症候的因子在高原高山的缺氧環境下將容易引發高山症。貧血症一般大致分為遺傳性的貧血(如地中海型貧血)、腎因性貧血(如慢性腎臟衰竭)、以及心因性的貧血(如二尖瓣脫垂症候)等類別,最後都是導致血液中的帶氧能力下降。

但是當處在高山或高原等缺氧環境之下,身體為了補償氧氣的不足將大量製造更多的紅血球及血紅素。這結果將使得血液的濃度快速變濃稠,在高山腦水腫症發生之際,將極易發生血管梗塞,進而轉變成腦中風等致命性的高山腦水腫症。

性別與高山症的發生:

由於男性的活動力及耗氧量總是比女性高出許多,另外再加上女性的體脂肪含量也較同齡、同重量的男子高,在缺氧時將有利於轉化成無氧代謝的原料,以及女性天生就有女性荷爾蒙對血管括裝條控的保護。因此當處於極端缺氧環境下之時,男性的耐缺氧能力也就顯得較差。許多的研究已發現男性發生高山腦水腫症的比率明顯的比同年齡層的女性高出許多。

年齡與高山症的發生:

依研究統計年齡因子也是高山症發生的重要因素之一,由於身體的氧氣代謝功能常隨著年紀的增加而減少,一般而言當年紀達60歲時心臟的心輸出力也將下降至80%以下,而當70歲時則將下降至65%以下。因此年齡越大越容易發生高山症。但是研究統計也發現年齡在40-50歲左右的人,反而是高山症發生的主要人口,這可能是因為這些人是到高山高原旅遊或登山的主要大宗族群所致。

高山症肺水腫的危險因子-2

感冒感染

當準備進入高原或高山之前或時期中,若發生感冒等症狀之際,最好避免上山,因為這項因子極易發生致命的高山肺水腫症。筆者曾進入拉薩附近的地區考察時,隨行當地導遊的女兒就因為剛從四川回來時,剛巧又患有感冒症狀,一時疏忽沒有休息就隨團上山,結果患得嚴重的高山肺水腫症及高山腦水腫症,經急救後仍然無效,最後失去寶貴的生命。

由於高山肺水腫症發作時,肺部已有大量的液體留存,若加上因為感冒的病毒或細菌感染後,將明顯的擴大發炎惡化病情,讓原本已處於虛弱的體質狀態更加無力抵抗病菌,同時病人也常因為積痰堵塞呼吸道,造成急性缺氧死亡。

氣喘過敏

進入3000公尺以上的高山或高原旅遊時,對於有過敏或氣喘病歷的登山者應加倍小心罹患高山肺水腫症,因為當這兩種病症同時發作之際,對病症將有嚴重加乘效果。

由於這兩項病症結果都表現在呼吸道的刺激與收縮,過度氣喘時將激發氣管的收縮,同時也將觸發肺部血管的收縮,使得原來已過度飆漲的肺動脈血壓更加升高,也因此將快速引發肺泡積水。研究發現患有輕度氣喘的患者,最保險的登山或旅遊的高度應該限制在5000公尺以下,而嚴重氣喘的患者則應在3000公尺以下較為安全。

高血壓

高山肺水腫症的最大特徵之一就是肺動脈高血壓但對於已患有高血壓的人並不會對既有的血壓造成高升的現象,甚至可能反而有降低的趨勢,這是因為身體在極端缺氧環境下能量重新分配的現象,也就是血液重新集中到肺部及腦部,從一般的高血壓轉移造成肺部高血壓及肺動脈高血壓。

由於長期高血壓的因子可能已造成動脈粥狀硬化,這對原先在肺部只有約20mmHg的肺動脈血壓,一下子飆升到60-80mmHg高血壓之際,將造成嚴重的血栓使肺臟破壞衰竭。

高山症缺氧對腦部及神經的傷害

高原及高山地區第一項最致命的高山症傷害,當屬高山腦水腫症之高海拔缺氧對腦部及神經的損傷。

當登山者或遊客快速的(每天爬升大於400公尺)到達超過海拔4000- 4500公尺以上時,體內的氧氣分壓(PO2)將會很快地下降到45毫米汞柱(mmHg)以下,這將使得身體腦部器官對外部環境的急性缺氧產生四項的生理反應:包括:

1. 腦血管通透性增加

2. 腦部血管壓力增大

3. 腦部血管滲透性增大

4. 腦部自由基增加

當登山者或遊客的體能反應過度時或者對缺氧的耐受力不佳時,上面四項的生理反應將持續擴大並轉變成危及生命的高山腦水腫症,英文為high altitude cerebral edema簡稱HACE。

陳志明博士醫學研究室

透過研究的分工與專業的演化下,陳志明博士分子醫學研究室在2013年底,嘗試的將幾項研究的重點項目,進行研究分類專業網站設置,目前我們的新設置的專業網站區分如下列三站:

一、陳志明博士分子醫學研究室
陳志明博士分子醫學研究室,是專注於探討心肌細胞及神經等細胞中鈉鉀離子幫浦作用(Na+/K+ATPase)的非營利性私人研究單位。本研究室堅持從天然植物發現新物質,透過分子生物醫學的研究手段,以解決人類慢性疾病的根源問題為目標。
二、高血壓研究室,網址:www.bloodpressure.tw

這是一個專門以研究高血壓的相關治療與預防策略之自由研究單位。這個研究網站除了是由本研究室所發起創立之外,還希望透過結合其他國內外研究單位、醫生、學者、出版商、研究生、與許多『只用降壓藥,找死』的讀者及更多為高血壓所苦的朋友相互互動所組成。

高血壓研究室專攻於各種高血壓原因及治療方法,以及現今降壓藥物對人體的損害。高血壓的新觀念已經成功讓很多人的狀況得到相當大的改善,本研究室更是積極推展高血壓的新觀念,能使所有人都能對高血壓的缺氧、與心臟衰退的發生具有正確的觀念及保健醫療態度,而成為真正健康的成年人!

三、台灣高山症與耐缺氧研究中心,網址:www.ams.org.tw

這是一個專門以研究高山症及相關高原反應症的自由研究單位。這個研究網站除了是由本研究室所發起創立之外,同時還結合一群熱愛高山旅遊及登山的國內外研究人員、醫生、學者、運動員、學生、登山友、退休人員、及各界社會工商人士等所組成,主要任務是針對當今科學界對高山症、高山肺水腫症、高山腦水腫症、高原反應等研究進行探討,目的是要讓所有要進入高山活動、攀登高山或高原旅遊的人,都能具備基礎的認識、能有萬全的預防準備,而能安全的、健康的完成與高山的相會!