Höhenkrankheit

HÖHENKRANKHEIT

In der heutigen Welt des Reisens und Abenteuers zieht es immer mehr Menschen in die Höhe - sei es auf Berggipfel, entlegene Anden-Dörfer oder gar in die bezaubernde Skyline urbaner Wolkenkratzer. Doch wenn wir die Höhe suchen, sind wir auch den subtilen, aber oft unerbittlichen Auswirkungen der Höhenkrankheit ausgesetzt. Ein Thema, das für jeden Reisenden, Abenteurer oder Gipfelstürmer von entscheidender Bedeutung ist und gleichzeitig ein faszinierendes und komplexes Rätsel darstellt.


Der menschliche Körper ist grundsätzlich nicht für das Leben in großen Höhen, insbesondere in extremen Höhenlagen, gemacht. Der Großteil der menschlichen Bevölkerung lebt in niedrigeren Höhenregionen, und unsere physiologischen Anpassungen sind für diese Umgebung optimiert. Bis zu einer gewissen Grenze ist es möglich, sich an die Höhe zu gewöhnen, indem man eine gewisse Zeit dort verbringt oder lebt. Das erklärt, warum Menschen, die in Gebieten auf etwa 4000 Metern Höhe leben, normalerweise keine Schwierigkeiten mit der Atmung haben, während Touristen oft unter Atemnot leiden. Dennoch ist es wichtig zu beachten, dass der menschliche Organismus nicht speziell für das Leben in großer Höhe ausgelegt ist oder zumindest nur eingeschränkt. Dies wird durch die Veränderungen im Körper deutlich, die auftreten, wenn man in höhere Bergregionen aufsteigt.

DEFINITION DER HÖHENKRANKHEIT

Die Symptome der akuten Höhenkrankheit können oberhalb der 2500-Meter-Marke auftreten und zeigen sich in der Regel sechs bis zwölf Stunden nachdem man sich in höheren Lagen aufgehalten hat. Wenn man jedoch sofort wieder in tiefere Gebiete absteigt, verschwinden die Beschwerden normalerweise recht zügig. Der Sauerstoffmangel in der Höhe scheint dabei nur der Anfang eines komplexen Prozesses im Körper zu sein, der verschiedene Reaktionen auslösen kann. Vieles rund um die Höhenkrankheit ist noch nicht vollständig erforscht.


Typische Symptome der Höhenkrankheit sind:


  • Kopfschmerzen
  • Appetitlosigkeit
  • Müdigkeit
  • Schwäche
  • Übelkeit
  • Schlafstörungen
  • Lidschwellungen



Diese Symptome erreichen normalerweise ihren Höhepunkt nach etwa zwei bis drei Tagen und klingen innerhalb von etwa fünf Tagen wieder ab, sofern man sich in dieser Zeit ausruht. Personen, die den Sauerstoffmangel in höheren Lagen gut kompensieren können, haben ein geringeres Risiko für die Höhenkrankheit. Dennoch kann sie selbst bei diesen Personen auftreten.

WAS IST AKKLIMATISIERUNG?

Die Akklimatisierung ist ein Prozess, der darauf abzielt, den Körper allmählich an die veränderten Bedingungen in großer Höhe zu gewöhnen, insbesondere an den niedrigeren Luftdruck und den damit einhergehenden Sauerstoffmangel. Dies kann erreicht werden, indem man beim Aufstieg ausreichend Zeit einplant. Untersuchungen haben gezeigt, dass bereits sechs Tage auf einer Höhe von 2200 Metern ausreichen können, um das Risiko für Höhenkrankheit auf 4300 Metern um 50 Prozent zu reduzieren.



Um sich an die Höhe anzupassen, passt der Körper zahlreiche Prozesse an, insbesondere im Herz-Kreislauf- und Atemsystem. Wenn er ausreichend Zeit hat, kann der Körper den Sauerstoffmangel bis zu einer gewissen Höhe so effizient kompensieren, dass alle körperlichen Funktionen normal funktionieren.



Die Anpassung des Körpers an die Höhe wird zunächst durch bestimmte Rezeptoren an der Halsschlagader und im Atemzentrum im Stammhirn ausgelöst. Diese Rezeptoren erkennen schnell, wenn das Blut nicht ausreichend mit Sauerstoff versorgt ist. In den ersten Stunden und Tagen in der Höhe erhöhen diese Rezeptoren daher die Atmung und passen sie an, um sicherzustellen, dass ausreichend Sauerstoff aufgenommen wird. Später treten andere Mechanismen in Kraft, die eine ausreichende Sauerstoffversorgung gewährleisten, und die Atmung normalisiert sich wieder.

DAS ZUSAMMENSPIEL VON LUFTDRUCK, LUFTDICHTE UND GASE

Auch Luft besitzt Gewicht, da die Gasmoleküle in der Atmosphäre Druck auf die Erdoberfläche ausüben, was als atmosphärischer Luftdruck bezeichnet wird. Mit steigender Höhe nimmt dieser Luftdruck ab:


  • Bis zu einer Höhe von 2500 Metern über dem Meeresspiegel reduziert sich der Luftdruck um etwa 25 Prozent.
  • Bis zu einer Höhe von 5000 Metern über dem Meeresspiegel verringert sich der Luftdruck um etwa 50 Prozent.
  • Am Gipfel des Mount Everest fällt der Luftdruck um etwa 67 Prozent.




Die Aussage "Die Luft wird hier oben dünn" spiegelt nicht nur eine Redewendung wieder, sondern hat eine physikalische Grundlage: Gase verhalten sich in Bezug auf Druck und Volumen proportional zueinander. Zum Beispiel verdoppelt sich das Volumen, wenn der Luftdruck um die Hälfte abnimmt, wobei das Produkt aus Luftdruck und Volumen im Wesentlichen konstant bleibt.


In höheren Lagen drückt weniger Luft von oben auf die Moleküle, weshalb sie sich auf ein größeres Volumen verteilen und somit mehr Raum einnehmen. Auf einer Höhe von 5000 Metern fliegen daher nur noch halb so viele Gasmoleküle durch die Luft wie auf Meereshöhe. Der Anteil der verschiedenen Gase in der Erdluft bleibt jedoch gleich: 21 Prozent Sauerstoff, 78 Prozent Stickstoff und ein Prozent Argon, Kohlendioxid, Wasserdampf und andere Edelgasmoleküle.


Der Gesamtluftdruck setzt sich aus den Drücken zusammen, die von den einzelnen Gasen erzeugt werden. Diese Drücke werden auch als Partialdrücke bezeichnet. Der Gesamtluftdruck auf Meereshöhe beträgt 760 mmHg (Millimeter Quecksilbersäule). Da Sauerstoff 21 Prozent der Luft ausmacht, beträgt der Partialdruck des Sauerstoffs auf Meereshöhe 160 mmHg. Auf dem Gipfel des Mount Everest beträgt der Partialdruck des Sauerstoffs nur noch 53 mmHg.


Die Temperatur beeinflusst den Luftdruck ebenfalls. Bei Erwärmung dehnt sich die Luft aus, was zu einem größeren Volumen und mehr Raum für die Moleküle führt. Bei Kälte verengt sich die Luft, das Volumen nimmt ab, und die Moleküldichte in der Luft nimmt zu.

AB 2500 METER: FÜR DIE MEISTEN OHNE PROBLEME

Ab dieser Höhe, die auch als Schwellenhöhe bekannt ist, nimmt der Luftdruck im Vergleich zur Meereshöhe um etwa 25 Prozent ab. Die meisten Menschen können bis zu dieser Schwelle gut ohne Akklimatisierung auskommen. Die Luftdruckverhältnisse knapp unterhalb von 2500 Metern ähneln immer noch denen in einer Flugzeugkabine. Der Sauerstoffgehalt bleibt ausreichend hoch, sodass Atemprobleme vermieden werden.

Ab einer Höhe von 2500 Metern ist jedoch normalerweise eine kurzzeitige Akklimatisierung des Körpers erforderlich. Sinneswahrnehmungen beginnen sich zu verändern, beispielsweise kann der Geruchssinn beeinträchtigt werden. Dies lässt sich auf die abnehmende Konzentration von Duftmolekülen in der Luft zurückführen, die durch den niedrigeren Luftdruck verursacht wird.

AB 3000 METER: ÖDEME KÖNNEN ENTSTEHEN

In Bezug auf den Luftdruck auf einer Höhe von 3000 Metern gibt es individuelle Unterschiede, da einige Menschen damit gut umgehen können, während andere bereits in einen lebensgefährlichen Zustand geraten können. Ab 3000 Metern bis zu einer Höhe von 5000 Metern steigt das Risiko für ein sogenanntes Lungenhöhenödem deutlich an. Dieses tritt aufgrund folgender Mechanismen auf: In dieser Höhe gibt es weniger Sauerstoffmoleküle in der Luft. Wenn die Lunge nicht ausreichend Sauerstoff erhält, verengen sich die Blutgefäße in der Lunge, was den Druck in ihnen erhöht. Dies wiederum führt dazu, dass Flüssigkeit aus den Blutgefäßen in die winzigen Lungenbläschen gedrückt wird.




Wenig Sauerstoff im Blut lässt Haut blau werden

Je mehr Flüssigkeit sich in der Lunge ansammelt, desto schlechter wird die Atmung. Dieser Zustand kann sich so verschlimmern, dass es zu einem Lungenhöhenödem kommt. Dabei wird die Haut blau, da nur noch sehr wenig Sauerstoff im Blut transportiert wird. Es treten rasselnde Atemgeräusche aufgrund der Flüssigkeitsansammlung auf, und schließlich husten die Betroffenen blutigen Auswurf hoch. Sie haben Schwierigkeiten, selbst in Ruhe Luft zu bekommen, und ihre körperliche Leistungsfähigkeit nimmt rapide ab.

Auch im Gehirn kann es zu Flüssigkeitsansammlungen kommen: Die Blutgefäße verengen sich, die Durchblutung nimmt zu, und Flüssigkeit dringt in die umliegenden Zellen ein. Viele Bergsteiger verspüren auf moderaten Höhen noch keine Symptome, da sich in der Regel nur geringe Mengen an Flüssigkeit ansammeln.

AB 4000 METER: WER SICH NICHT AKLIMATISIERT, WIRD HÖHENKRANK

Wenn sich der Körper nicht an die Höhe anpasst und man auf 4000 Metern Höhe genauso atmet wie auf Meereshöhe, kann das Gehirn schnell unter Sauerstoffmangel leiden. Dies erleben beispielsweise Urlauber, die in El Alto, Bolivien, auf 4100 Metern aus dem Flugzeug steigen. Der Sauerstoffmangel kann kurzfristig nicht ausgeglichen werden, und der Körper reagiert, indem er den Puls und die Durchblutung anpasst.



Dies äußert sich in folgender Weise: Um den begrenzten Sauerstoff schneller zu den lebenswichtigen Organen zu transportieren, erhöht das Herz in höheren Lagen seine Schlagfrequenz. Der sogenannte Höhenpuls sollte idealerweise nicht mehr als 20 Prozent über dem Ruhepuls liegen. Ab einer Höhe von 4000 bis 4500 Metern kann diese Grenze jedoch schnell überschritten werden. Die erste Nacht in großer Höhe kann auch besonders unangenehm sein, da es zu heftigen Schüttelfrost-Attacken kommen kann. Dies liegt daran, dass lebenswichtige Organe nun verstärkt durchblutet werden, während Haut, Hände und Füße weniger Durchblutung erhalten.




Ohne Akklimatisierung folgt die Höhenkrankheit


Generell gilt, dass der Körper Sauerstoffmangel besser toleriert, wenn er langsam und in kleinen Schritten auftritt. Auf Höhen jenseits der 2500-Meter-Marke sind normalerweise einige Tage bis zu einer Woche Akklimatisierungszeit erforderlich, um den Körper an die verminderte Sauerstoffversorgung anzupassen. Wenn die Sauerstoffzufuhr jedoch plötzlich und drastisch abfällt, kann der Körper dies nicht effektiv kompensieren, selbst nicht durch tiefere Atmung. Personen, die nicht akklimatisiert sind und länger in solchen Höhen verweilen – selbst schon sechs bis zwölf Stunden können ausreichen – sind in der Regel anfällig für Höhenkrankheit. Dies gilt auch für Urlauber, die in El Alto aus dem Flugzeug steigen.


Sauerstoffmangel kann zudem zu Müdigkeit und Schwäche führen. Um den Sauerstofftransport zu verbessern, versucht der Körper vorübergehend, das Blut zu verdicken, was jedoch das Risiko für Embolien, Thrombosen und Herzinfarkte erhöhen kann. Um dies zu erreichen, leitet der Körper Blutplasma aus den Blutgefäßen. Dieses Plasma wird verstärkt über die Nieren ausgeschieden, kann sich aber auch unter der Haut ansammeln. Typische Anzeichen dafür sind Schwellungen der Augenlider und Knöchel.





Blut-Hirn-Schranke wird geschwächt


Ab einer Höhe von 4000 Metern besteht die Gefahr, dass die Höhenkrankheit in ein lebensbedrohliches Stadium übergeht, das als Hirnhöhenödem bezeichnet wird. Dieses Syndrom tritt auf, wenn das Gehirn dauerhaft zu wenig Sauerstoff erhält und in der Folge Wasser ansammelt. Es handelt sich um eine ernsthafte medizinische Notlage, die sofortige ärztliche Aufmerksamkeit erfordert. Symptome des Hirnhöhenödems können Verwirrung, Bewusstseinsstörungen, unkontrollierte Bewegungen, Erbrechen und andere neurologische Anzeichen sein. Es ist von entscheidender Bedeutung, bei solchen Anzeichen unverzüglich medizinische Hilfe in Anspruch zu nehmen, da das Hirnhöhenödem ohne Behandlung lebensbedrohlich sein kann.


Entscheidend für all diese Komplikationen ist die Aufstiegsgeschwindigkeit. Wer sich Zeit lässt, rettet sich selbst.

AB 5000 METER: SAUERSTOFF RAUBT DEN SCHLAF

Der Luftdruck verringert sich bis zu einer Höhe von 5000 Metern um etwa 50 Prozent im Vergleich zur Meereshöhe, was bedeutet, dass in der Luft weniger Sauerstoffmoleküle vorhanden sind. Solange wir wach sind und bewusst tief atmen können, kann der Körper dies noch einigermaßen kompensieren. Im Schlaf hingegen gelangt weniger Luft in die Lunge, und folglich wird auch weniger Sauerstoff ins Blut aufgenommen. Dies führt zu Schlafstörungen, und es fällt schwerer, einzuschlafen und durchzuschlafen.


Diese Symptome lassen in der Regel nach, wenn der Körper sich an die Höhe gewöhnt hat. Um sich auf eine Höhe von 5000 Metern zu akklimatisieren, benötigt der Körper normalerweise etwa zwei Wochen. Oberhalb von 5300 Metern wird jedoch eine dauerhafte Akklimatisierung zunehmend schwierig. Je höher man steigt, desto schwerwiegender wird der Sauerstoffmangel, und es erfolgt keine Anpassung mehr. In solchen Höhen sind die Auswirkungen des Sauerstoffmangels sehr stark, und es kann lebensbedrohlich sein, sich längere Zeit in solchen Höhen aufzuhalten.




Ab 5500 Meter


Auf einer Höhe von 5500 Metern fällt der Sauerstoffdruck in der Luft auf weniger als die Hälfte des Levels auf Meeresspiegelhöhe ab. Obwohl der Körper die Durchblutung des Gehirns erhöht, kann der Sauerstoffmangel in dieser Höhe nicht vollständig kompensiert werden. Dies hat zur Folge, dass das Gedächtnis nachlässt: Dinge, die man noch 1000 Meter weiter unten fest im Kopf hatte, können einem jetzt nicht mehr einfallen, egal wie angestrengt man nachdenkt.


Es setzt auch ein allgemeiner körperlicher Verfall ein. Dies kann auf verschiedene Faktoren zurückgeführt werden, darunter der Mangel an Wasser, die Verdickung des Bluts, ein erniedrigter Blutzuckerspiegel und eine leicht gesenkte Körpertemperatur. Die extremen Bedingungen in solchen Höhen haben deutliche Auswirkungen auf die körperliche und geistige Leistungsfähigkeit, und es ist wichtig, äußerst vorsichtig zu sein, wenn man sich in solchen Höhen aufhält.

AB 6000 METER: HIER ÜBERLEBT MAN NOCH EIN PAAR WOCHEN

Langsam betreten wir ein lebensfeindliches Gebiet. Alle Symptome, die auf niedrigeren Höhenstufen aufgetreten sind, verschärfen sich weiter. Auf einer Höhe von 6000 Metern kann man jedoch immerhin noch mehrere Wochen überleben.

AB 7500 METER: AB JETZT TODESZONE

Wir haben jetzt die sogenannte Todeszone erreicht. Diese Höhenlagen sind für Menschen schlichtweg nicht gemacht. In dieser Höhe wacht man nachts vor Atemnot auf, und Tiefschlaf wird immer seltener.

AB 8000 METER BIS MOUNT-EVEREST-GIPFEL: HIER HÄLT ES NIEMAND MEHR ALS EIN PAAR TAGE AUS

Das Herz kann in dieser extremen Höhe selbst nicht mehr effektiv gegen die widrigen Bedingungen ankämpfen und schlägt nur noch mit maximal 120 Schlägen pro Minute. Die durchschnittliche Überlebenszeit in solchen Höhen beträgt lediglich zwei bis drei Tage.


Die Sinne beginnen unter dem Einfluss des Sauerstoffmangels, wilde und irrationale Eindrücke zu erzeugen, da das Gehirn nicht mehr in der Lage ist, Informationen korrekt zu verarbeiten. Bergsteiger berichten von Halluzinationen und beunruhigenden Wahrnehmungen, wie etwa dem Gefühl, neben sich selbst zu stehen, oder dem Sehen von Personen, die in Wirklichkeit nicht vorhanden sind. In solchen extremen Höhenlagen sind die Auswirkungen des Sauerstoffmangels auf das Gehirn besonders ausgeprägt und können zu gefährlichen Situationen führen.




Wasserdampf verdrängt Sauerstoff


Auf dem Gipfel des Mount Everest verbraucht der Körper allein durch die Atmung große Mengen Wasser. Dies liegt an einem Mechanismus, den der Körper nicht einfach umstellen kann: die Befeuchtung der Atemluft. Während der Sauerstoffpartialdruck in der Lunge sich an die äußeren Bedingungen anpasst und mit sinkendem Außenluftdruck ebenfalls sinkt, bleibt der Wasserdampfpartialdruck stets konstant bei 47 mmHg, unabhängig von der Höhe – denn er hängt nur von der Körpertemperatur ab. Dies bedeutet, dass die Luft in der Lunge mit steigender Höhe einen höheren Anteil an Wasserdampfmolekülen enthält: von 6,2 Prozent Wasserdampf auf Meereshöhe auf 19 Prozent auf dem Gipfel des Everest.


Für den Bergsteiger hat dies zur Folge, dass mit zunehmender Höhe der Anteil der Wasserdampfmoleküle in der Lunge größer wird. Dies führt dazu, dass für Sauerstoffmoleküle weniger Platz zur Verfügung steht. Die Lungenbläschen können daher weniger Sauerstoff aufnehmen, da dieser seltener vorbeikommt. Die Lunge versucht dennoch, mehr Sauerstoffmoleküle auf engerem Raum unterzubringen, damit sie genug Sauerstoff in das Blut transportieren kann. Dabei kann sie den Wasserdampf jedoch nicht loswerden. Daher versucht der Körper verzweifelt, Platz für den Sauerstoff zu schaffen, indem er vermehrt Kohlendioxid ausatmet. Der Bergsteiger hyperventiliert jetzt, jedoch bringt dies nicht viel. Selbst eine sehr schnelle Atmung erhöht das Sauerstoffvolumen in der Lunge kaum über 13 Prozent.




Mehrere Milliliter Wasserverlust – nur durchs Atmen


Jetzt kommen alle Faktoren zusammen: Der Bergsteiger atmet schneller, weil seine Lungen weniger Sauerstoff erhalten. Die Lunge muss daher in kürzerer Zeit mehr Luft befeuchten. In der trockenen und kalten Bergluft ist dafür noch mehr Wasserdampf erforderlich. Der Wasserverlust aufgrund dieser Mechanismen ist enorm: Innerhalb einer Stunde kann der Körper bis zu einem Viertelliter Wasser allein durch das Atmen verlieren. Wenn man nicht ausreichend trinkt, steigt das Risiko für Thrombosen, Erfrierungen, Entzündungen und die Leistungsfähigkeit sinkt. Darüber hinaus wird die Aufnahme von Sauerstoffmolekülen aufgrund des niedrigen Luftdrucks um etwa 70 Prozent reduziert, was zur Folge hat, dass die Sauerstoffsättigung im Blut auf etwa 50 Prozent des ursprünglichen Anteils abfällt. Das Gehirn wird unterversorgt mit Sauerstoff, und Funktionsstörungen können auftreten. Gehirnzellen können absterben, und Gehirnschäden können dauerhaft sein. Nicht wenige Bergsteiger erleiden Erfrierungen, bei denen sie Zehen, Finger oder sogar mehr Körperteile verlieren.




Am Ende hilft manchmal nur aufzugeben


Die Datenlage über erfolgreiche Besteigungen des Mount Everest ist in der Tat begrenzt. Eine Studie aus dem Jahr 2008 untersuchte die Todesfälle zwischen 1921 und 2006 und ergab, dass die Sterblichkeitsrate oberhalb des Basislagers, das sich knapp über 5000 Metern befindet, bei etwa 1,3 Prozent lag. Von geschätzten mehreren Zehntausend Aufstiegsversuchen seit 1921 bis heute haben etwa 5000 Menschen den Gipfel erreicht, einige davon mehrmals, wie der Expeditionsführer und Kletterer Alan Arnette auf seinem Blog festhält.


Viele dieser Besteigungen wurden wahrscheinlich durch die Verwendung von Sauerstoffflaschen erleichtert, die die meisten Kletterer mitnehmen, um in der dünnen Höhenluft besser zurechtzukommen. Ein weiterer Faktor, der vielen Bergsteigern das Leben gerettet hat, ist die Entscheidung umzukehren, wenn der Körper nicht mehr mitspielt. Der Journalist und Bergsteiger Jon Krakauer schrieb über seinen Aufstieg zum Mount Everest und schilderte Fälle, in denen Bergsteiger wenige Meter vor dem Gipfel umkehrten – und möglicherweise nur deshalb überlebten. In dem Jahr, als Krakauer den Gipfel erreichte, ereignete sich eine der schwersten Katastrophen am Berg: Ein plötzlicher Wetterumschwung brachte Dutzende Kletterer in eine gefährliche Situation, bei der mehr als 30 von ihnen erfroren, abstürzten, an Erschöpfung starben oder anderweitig verschwanden.


Höher als auf den Gipfel des Mount Everest kann man auf der Erde nicht steigen. Forscher gehen davon aus, dass das absolute Höhenlimit für Menschen nur knapp darüber liegt. Höhen von mehr als 9000 Metern dürfte der menschliche Körper nicht überleben können.

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