Entender cómo funciona nuestro cuerpo en la alta montaña es vital para planificar de buena manera nuestras ascensiones. En esta oportunidad les dejamos la segunda parte del interesante artículo ¿Qué nos sucede en la altura?, escrito por el  médico, guía de montaña y destacado montañista, Mijel Lotfi.

Fisiología en altura (funcionamiento del organismo en la altura)

Habiendo visto los fenómenos físicos en la altitud y su relación con el cuerpo humano en la parte 1, veremos ahora cómo responde inicialmente el organismo a ese ambiente para poder hacer llevaderas sus actividades.

Haremos un breve repaso de cómo ingresa el oxígeno al cuerpo y qué mecanismos compensadores pone en marcha el ser humano para poder hacer frente a estos cambios atmosféricos. Este sistema de transporte de O₂ consta de tres procesos.

• Obtención del O₂ por inhalación, pasando a la sangre a través de la llamada barrera alvéolo-capilar en el pulmón.
• Transporte del O₂ en la sangre por los glóbulos rojos (y dentro de ellos por la hemoglobina).
• Distribución y utilización del O₂ de los capilares hacia las células de los diferentes tejidos del organismo.

Cascada de oxígeno

El recorrido del oxígeno se comprende mejor al analizarlo gráficamente. En la figura 1 se puede apreciar de izquierda a derecha, el recorrido del O₂ desde la atmósfera hacia el pulmón, la sangre y luego hacia las células. Se aprecia además, de arriba hacia abajo, como va disminuyendo la presión de O₂ (pO₂) a medida que este se mueve hasta las mitocondrias en las células.

Con la presión atmosférica a nivel del mar, el oxígeno ingresa con una pO₂ de 150 mmHg, para que finalmente le lleguen a las células entre 5 y 8 mmHg de O₂.

A mayor altitud, la hipoxia (disminución de pO₂ en la atmósfera) hace que una menor cantidad de O₂ atraviese la barrera entre los alvéolos pulmonares y los capilares pulmonares (unidad alveolocapilar o membrana alveolocapilar). Al llegar menos O₂ a la sangre hablamos de hipoxemia. Finalmente, la baja concentración de oxígeno en la sangre produce una falta de oxígeno en las células de los tejidos del organismo, la que es llamada hipoxia celular.

Imaginemos ahora qué sucede a grandes alturas. Partiendo de cualquier valor inferior al del nivel del mar, ¡la llegada de pO₂ a las células del cuerpo es mucho menor o inexistente! Por ello, cuando el cuerpo humano detecta esta hipoxia, debe poner en funcionamiento una serie de mecanismos compensadores con el objetivo de mejorar la oxigenación sanguínea y la del resto del organismo. De lo contrario la vida no sería factible.

Los mecanismos compensadores que posibilitan mejorar la oxigenación sanguínea y que aumentan la cantidad de oxígeno que transporta la sangre son varios y los analizaremos a continuación. En cada etapa del "viaje" del oxígeno desde el aire hasta las células, y dentro de ellas hasta las mitocondrias, se producirá una modificación particular tendiente a conservar la cascada de oxígeno y en definitiva, a que llegue oxígeno a la células.

Para una mejor comprensión del tema podemos decir que las modificaciones se harán en tres niveles:

Modificaciones a nivel de los sistemas respiratorio y circulatorio

Por un lado, aumenta la frecuencia cardíaca (FC). El corazón, al trabajar más rápido, logra llevar de manera más eficaz el O₂ a todo el cuerpo. Similar a lo que ocurre cuando comenzamos a hacer ejercicio. La FC aumentada se percibe muchas veces como taquicardia. Por otro lado, aumenta la frecuencia respiratoria (FR). Técnicamente los médicos se refieren a este proceso como hiperventilación (aumento de la ventilación pulmonar). La FR aumentada permite que mayores volúmenes de aire por minuto ingresen a los pulmones. Estos mecanismos, de alguna forma, logran transportar más rápido el oxígeno faltante al cuerpo. Estas modificaciones ocurren en horas (ni bien llegamos a la altitud) y perduran durante los primeros días, si permanecemos en la altura.

Modificaciones a nivel de la sangre

Estas modificaciones son más lentas que las anteriores (demoran días - semanas) y son el aumento del número de glóbulos rojos. El glóbulo rojo es el transportador de oxígeno en la sangre. Así, multiplicando el número de transportadores del oxígeno, aumenta la capacidad de carga de O₂ de la sangre. Recordemos que, dentro del glóbulo rojo, la proteína encargada realmente de transportar el O₂ es la hemoglobina.

Modificaciones a nivel celular

Estas modificaciones ocurren después de una larga estadía en la altitud. Y permiten una mejor liberación del oxígeno y uso del mismo. Básicamente, dentro de las células aumenta la cantidad de mitocondrias (fig. 2). Recordemos que las mitocondrias son las organelas encargadas de la respiración celular y los procesos de obtención de energía celular.

Fig. 2: corte esquemático y en tres dimensiones donde se ve la mitocondria como organela dentro de la célula. 

Mecanismos Compensadores

En resumen, cuando una persona llega a la altura, ocurren cambios fisiológicos que permiten vivir en ese "nuevo y hostil" ambiente. Debido a la hipoxia ambiental, que lleva a tener hipoxemia y por ende hipoxia celular, aparecen mecanismos compensatorios para hacer frente a esta disminución de O₂.

Acomodación

Como señalamos anteriormente, los primeros cambios y los más rápidos son las modificaciones a nivel cardiocirculatorio (aumento de la FC y FR). Se dan desde las primeras horas de haber llegado a la altitud y hasta los primeros días de estancia en la altura. A esta etapa se le llama fase de acomodación. Inicialmente con estos dos mecanismos, el organismo compensa este descenso de la pO₂. El aumento de la FC se percibe apenas llegamos a la altura como taquicardia. Y la hiperventilación (incluso en reposo), es evidente a partir de los 3.500 metros. En definitiva, la "falta de oxígeno" se percibe vivamente al menor esfuerzo.

Para que la hiperventilación sea eficaz y no sea sólo un "jadeo", es aconsejable a veces, hacer alguna inhalación profunda, consciente y forzada, seguida de una exhalación marcada. Así se consigue llevar una mayor cantidad de aire hasta el bronquíolo terminal y sus alvéolos. También conviene evitar ingerir sustancias que disminuyan la respiración, como el alcohol o ciertos medicamentos sedantes, ya que, si el mecanismo compensatorio está presente, es porque a través de los aumentos de FC y FR nos aseguramos de que llegue O₂ a las células. Y justamente la idea es no inhibir este proceso normal de acomodación.

No todo sistema compensatorio es perfecto y la acomodación tiene su desventaja. Debido a un aumento de la FC y la FR, se sobrecargan de trabajo el corazón y los músculos de la respiración, produciendo un gasto energético considerable. Por lo tanto, no se aconseja el ejercicio intenso en esta etapa, para no sobrecargar aún más a un corazón y pulmones que ya están trabajando sobrecargados. Si no, corremos el riesgo de que se manifieste el Mal Agudo de Montaña (MAM) y/o sus complicaciones (edema agudo de pulmón y/o cerebral por altura).

Debemos tener en cuenta de que el concepto de ejercicio intenso es relativo a cada persona y sus características. No es lo mismo un montañista consumado que está en actividad todos los meses, a una persona que vivió a nivel del mar toda su vida y va a la altitud por primera vez. Pero en líneas generales y con criterio, durante esta fase de "primeros días en la altura", hemos de evitar transportar elementos muy pesados de un sitio a otro, debemos reprimir las ganas de caminar a altas velocidades o correr, agacharse bruscamente haciendo esfuerzos considerables, evitar hacer actividades de alta intensidad, etc.

Otra desventaja de la acomodación es que, al haber un mayor trabajo de movimientos respiratorios, hay ingreso de aire frío y seco a las vías respiratorias. Se producen así importantes pérdidas de agua y calor del cuerpo. Y ello es porque el organismo humecta y calienta el aire que ingresa en cada inspiración, para que el mismo llegue en condiciones a los alvéolos. Así se explica muchas veces la tos seca de la altura. Por ello debemos prestar atención a las pérdidas de agua insensibles del cuerpo. En altitud podemos llegar a perder hasta 1,5 litros de agua por noche sólo con la respiración. Peor aún en climas predominantemente secos (imaginemos áreas del desierto de Atacama).

Aclimatación

Si la hipoxia persiste en el tiempo, ocurrirán cambios más lentos que son los vistos como modificaciones a nivel sanguíneo y a nivel celular. Modificaciones llamadas técnicamente como aclimatación. El cambio más importante de ellos es el aumento de glóbulos rojos (GR). Otros cambios son las modificaciones a nivel celular y enzimático, pero escapan de los fines didácticos de este artículo.

El aumento de GR o poliglobulia es una respuesta más lenta del organismo, comparada con la acomodación. Los primeros efectos recién se pueden ver después de 10 días si permanecemos a una misma altura. Y se observan de forma completa al cabo de tres semanas (para una misma altitud).

El aumento de GR se explica comprendiendo qué sucede primero a nivel de los riñones. El riñón es un órgano que no sólo excreta productos tóxicos y del metabolismo del cuerpo a través de la orina. Además, regula el volumen y la composición de los líquidos corporales como también el estado ácido base del organismo. También tiene funciones hormonales; y ésta última función es la que nos importa a los efectos de comprender la aclimatación.

A las pocas horas de exposición a la baja pO_2, y debido a la hipoxemia que llega al riñón; un lugar en él capta este descenso en la pO₂ arterial y como resultado, secreta una hormona llamada eritropoyetina (EPO). La EPO una vez que se diluye por la sangre, llega, entre otros sitios, a la médula ósea. Como es sabido, en la médula se producen las células sanguíneas a través de una secuencia de maduración celular. Justamente la EPO estimula dentro de la médula ósea, la producción de glóbulos rojos, aumentando así la capacidad de la sangre para transportar O₂ (fig. 3).

Fig. 3: efectos de la hipoxia en riñón y la consecuente producción de EPO y su resultado final.

El aumento de la cantidad de GR y su consecuencia, el transporte aumentado de O₂, hace que disminuyan la FC y la FR (fase de acomodación). Podemos decir entonces que la aclimatación permite "relajar de trabajo" al sistema cardiovascular y respiratorio hasta cierto punto, sistemas que como vimos, estaban inicialmente "sobrecargados" de actividad. La conclusión es que, con la aclimatación, se torna más eficiente el transporte y uso de O₂.

Otras modificaciones en la fase de aclimatación son:

Aumento de la densidad de las mitocondrias: en las mitocondrias el oxígeno es utilizado en las reacciones químicas de producción de energía. Aparentemente su cantidad y su eficacia son mejoradas por el trabajo muscular en hipoxia. Pero como mencioné más arriba, escapa de los fines de este texto saber de cambios enzimáticos.

Aumento de la mioglobina: La función de la mioglobina es almacenar oxígeno dentro de células musculares. Se la ha denominado también miohemoglobina o hemoglobina muscular. Las mayores concentraciones de mioglobina se encuentran en el músculo esquelético y en el músculo cardíaco, donde se requieren grandes cantidades de O₂ para satisfacer la demanda energética de las contracciones. No deja de ser un transportador muscular de oxígeno. La mioglobina aumenta con la hipoxia.

Así como la acomodación tenía sus inconvenientes, la aclimatación también tiene los suyos. El aumento de GR o poliglobulia trae como consecuencia un aumento de la viscosidad de la sangre (agravada por deshidratación). Este fenómeno puede favorecer la aparición de microcoagulaciones en los vasos sanguíneos de pequeño calibre y aumentar así el riesgo de congelamientos o la formación de trombos en otros vasos. La misma viscosidad sanguínea aumentada hace trabajar más al corazón, quien con cada latido debe hacer más fuerza para bombear sangre más viscosa. Por ello sigue existiendo riesgo de sobrecarga de trabajo del corazón.