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。

高山症的發生因子之二:攀升速度

高山症的發生與攀爬上升的速率也有很大的關係,也就是爬得越快,越容易引發高山症。隨著高度的上升,活動量與體能消耗量越大,缺氧也會比較明顯。這是外在缺氧環境和內在人體狀況中的各項因素,對高山症發生的交替性關鍵因子。由於人體對環境具有很強的適應能力,因此當必要進入高山及高原地區時,只要依循著階段式的適應,將可以大幅度的降低高山症的發生及損傷。

攀升速度與高山症發生率的關係: 

研究發現當進入3500公尺之後,每天再爬升的速度若能夠小於400-500公尺的話,高山肺水腫症的發作率將可以減少到7-60倍以上。以2011年對進入4550米的阿爾卑斯山的不同遊客或登山者的研究統計發現,分別以2-4天速度爬山的登山者,發生高山肺水腫症的比例小於0.8%,但是若是在22小時之內就登上山上者,發生高山肺水腫的比例將高達62%以上。詳細的研究請詳 (表一)

表一:不同海拔的高山地區與攀升停留速度的高山症肺水腫發生率的關係

對預防高山症再攀升速度的建議:

因此當登山者或遊客在海拔2500~3000公尺處時,應停留2到3天,讓生理功能先做適應。海拔更高如3000m以上的高山,爬升速度必須減慢,可以以每天400m的基準上升較為適當。

高山症的發生因子之三:適應時間

高山症的發生與停留的適應時間也存在很大的關係,也就是適應的時間越短,越容易發生高山症。隨著攀升的高度上升,環境的氧氣分壓越來越小,活動量與體能消耗量卻越來越大,缺氧也會比較明顯。這是外在缺氧環境和內在人體狀況中的各項因素,對高山症發生的交替性關鍵因子。但是由於人體對缺氧具有很強的適應環境能力,因此當必要進入高山及高原地區時,只要依循著階段式的停留時間進行短暫的高度適應,將可以大幅度的降低高山症的發生及損傷。

攀升速度與高山症發生率的關係:

研究發現當登山者或高山遊客從2000公尺進入到4550公尺之間,如果能夠在3000公尺左右的高度,若能先停留4天以上的時間進行高山缺氧環境的適應,之後再以慢速攀升達4550公尺之際,則發生高山症的比例竟然只有沒有進行停留適應者的一半 (31 %vs.59%),尤其是登山者若能既在3000公尺的地方停留適應,同時也能夠以較慢的速度爬升時,竟然只有五分之一左右 (12%vs. 59%)  的少數人會罹患高山症。 詳細的研究請另詳 (表一)

表一:高山症的適應時間與高山症發生率關係統計

說明:淺灰色條=未發生高山症狀者;深色條=已發生高山症者;Ascent=攀升速度;Pre-acclimatization=環境適應>4天

對預防高山症在適應時間的建議:

因此當登山者或遊客在海拔2500~3000公尺處時,應停留2到3天,讓生理功能先做適應。海拔更高如4500m以上的高山,除了爬升速度必須減慢,可以以每天400m的基準上升較為適當,更重要的是必須在3000公尺的高度下,先停留適應達4天以上。

高山症的發生原因、危險性、發生環境

高山症的危險性

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。

高山症的發生環境

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。

高山症的發生原因

由於人體在高山或高原地區〈以3500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。

高山症的發生原因

主要發生高山症的原因是因為氧氣不足,也就是缺氧所造成一連串身體的不適反應。而造成這現象的根源問題則主要發生在環境與人體的交互反應無法適應所致。

血氧不足所造成高山症

一般來說在海平面附近的平地的空氣壓力大約為1個大氣壓,也就是760 mmHg的水銀柱壓力,在這樣海拔高度下我們人體可吸入的氧氣壓力為149 mmHg,透過肺部交換進入到我們血液中的動脈氧氣分壓為94 mmHg,如果是正常健康的人這時的血氧濃度應該是95%到99%左右。可是當我們很快地進入到海拔達3000米之時,這時大氣的壓力就降低到523 mmHg水銀柱,雖然氧氣的比例仍舊是占空氣中的21%,可是因為氣壓稀薄成原來的68%左右,使得在三千米高度時的氧氣壓力減少到100 mmHg,而氧氣濃度則變成了約14.28%,這使得動脈的氧氣飽和度降到85%以下。試想當我們全身細胞所依賴的氧氣供應從原本的99%降低到85%整整少了約14%的濃度時,身體就會開始發出警訊並且會進行緊急的調整,這些調整和警訊的結果就是高山症的發作原因。

無氧代謝下的缺氧高山症

我們身體細胞的運作以及生命的維持主要得依靠食物、水、和氧氣這三大物質,當食物分解到最後成為葡萄醣分子之際,將被運送到身體各個細胞使用,這時細胞就以這三項物質進行所謂的有氧代謝作用,一個葡萄醣可生產38個能量單位 (ATP) 。但是若是沒有氧氣供應,細胞的有氧代謝循環就得被迫停止,從而轉變成所謂無氧代謝循環,這時一個葡萄醣就只能生產2個能量ATP單位。這相差達19倍或36個的能量差異,將是許多疾病的開端源頭。更可怕的是,當突然又長期達幾天的時間中,身體都得只能得到少15%-20%的氧氣濃度時,換算成身體的能量負債之後,就會發現整個人的能量突然間少了2.85至3.8倍,這也是有些人在高山上時會顯得虛弱疲憊不堪,體力比平地明顯的差勁許多的高山症現象的根本原因!