SISTEMA RESPIRATORI I ALTITUD. Part 1.

Ò com es pot seguir vivint quan a l'aire hi ha poc oxígen 

Com que hi ha qui ho demana, aquest és un intent de passar una conferència dirigida a professionals, pensada amb terminologia mèdica, a un públic més ampli usant terminologia col·loquial a les explicacions.

No estic gaire segur de que sigui una bona idea. Potser haurem d'explicar tants conceptes bàsics que sortirà un text espés i poc àgil.... 
Potser tothom sap que els humans hem de respirar per obtenir oxígen, però no sé si tothom sap que l'oxígen (O2) utilitzat a les cèl·lules es converteix en anhídrid carbònic (CO2) i que aquest s'ha d'eliminar per la mateixa via per on ha entrat. O sigui que la via respiratòria tant serveix per captar O2 com per eliminar CO2. I si es desequilibren les dos funcions canvia l'acidesa del cos i apareixen problemes. Veurem si no caldrà donar tantes explicacions que tot sigui massa complicat.  
Provem-ho, doncs, que si no no sabrem si té interés. 

En aquesta primera part expliquem les característiques de l'altitud i de quina manera un organisme saludable pot mantenir l'aport d'oxígen als òrgans malgrat la subtilesa de l'aire de l'altitud.

Més endavant, només si l'invent surt bé, hi pot haver més entregues del tema.

• Sobre l'aclimatació i la seva utilitat en algunes malalties amb l'Asma Bronquial com a exemple. 
• Sobre els defectes de l'aclimatació, com per exemple l'Edema Pulmonar d'Altitud. 

Primer. Títol i presentació.

Segon. La pressió atmosfèrica.

Tercer. Disminució de la pressió atmosfèrica amb l'altitud. L'aire, a qualsevol altitud, es composa en un 21% d'oxígen (PO2) i un 79% de nitrògen (PN2). O sigui, la PO2 és el 21% de la pressió atmosfèrica a aquella altitud. L'aire ambiental, a dins dels pulmons es barreja amb el vapor d'aigua (PH2O) i amb el CO2 que l'organisme produeix. Si la pressió i la composició de l'aire atmosfèric és PO2 + PN2, la pressió i la composició a dins dels pulmons és PO2 + PN2 + PCO2 + PH2O. D'aquesta manera a dins dels pulmons, la concentració d'oxígen sempre és inferior a l'ambiental.
Per tant la PO2 baixa un graó des de l'aire al pulmó (Veure gràfic Cascada d'Oxígen).

Quart. Primers estudis de la composició de l'aire a dins dels pulmons a dalt del cim de l'Everest. 

Cinqué. Mai ningú ha punxat una artèria per obtenir sang a dalt de l'Everest. Ningú amb sentit comú ho intentaria ni s'ho deixaria fer. Però si que tenim estudis en cambra hipobàrica d'aviadors i astronautes que mostren l'O2 i el CO2 que transporta la sang arterial a diferents altituds. Sòn les que es mostren al gràfic següent.
Destaquem un punt. Aquestes xifres de pH, PO2 i PCO2 a la sang arterial, en teoria són incompatibles amb la vida. Amb una excepció, que coneixen bé els muntanyencs de gran altitud. Que hi hagi un llarg temps d'aclimatació per posar en marxa les defenses contra la manca d'oxígen, com per exemple augmentar la quantitat d'hemoglobina /glòbuls rojos, apart de tenir bona salut per poder respirar més de 150 litres d'aire per minut.

Sisé. La taula següent mostra la composició de l'aire a dins dels pulmons (alveolar), a diferents altituds. Compareu-les amb les de nivell del mar. Observeu com la PCO2 va baixant amb l'altitud igual que la PO2. Que vol dir aixó? La PO2 alveolar baixa perqué baixa la PO2 ambiental; si n'hi menys a l'aire també n'hi ha menys als alvèols i a la sang. En canvi la PCO2 baixa perqué quan més es respira, més s'elimina. Aixó que vol dir? Que com més baixa és la PCO2 més treball respiratori hi ha. 
Fixeu-vos-hi: en aquesta taula es veu clara la disminució de la PO2 des de l'aire als pulmons (alveolar) com ja hem esmentat al tercer gràfic. A més a més, si comparem els gràfics cinqué i sisé veurem que per travessar la barrera de l'alvèol a la sang, la PO2 baixa de 30 a 28 mmHg, encara un altre graó més avall (Veure gràfic Cascada d'Oxígen).

Seté. Ara s'ha de transportar l'oxígen que ha arribat des de l'aire a la sang arterial fins els llocs on s'ha d'utilitzar. Com a qualsevol transport, la quantitat que es pot traslladar dependrà de quantes furgonetes es tinguin i de quant pugui carregar cada una. Les furgonetes de l'oxígen a la sang es diuen Hemoglobina (Hb) i poden anar més o menys carregades d'oxígen (Saturació - SaO2) amb un màxim de 1,36 mL d'oxígen per cada 100 grams d'Hb. Si d'una persona sabem quanta Hb té i com està de saturada podem saber quant oxígen transporta la sang. 
Com veieu, no hi ha molta diferència en el contingut d'O2 de la sang entre el nivell del mar i el cim de l'Everest. Per mantenir la quantitat d'oxígen a la sang a gran altitud, la diferència està en tenir una hemoglobina de 160 o de 290 grams per litre de sang (temps d'aclimatació i bona alimentació) i en respirar 8 ò 150 litres d'aire per minut (veure gràfic anterior) per fer baixar la  PCO2 de 38 a 7,5 mmHg. La pressió parcial d'oxígen arterial (PaO2) només compta 0,0031 per cent. Evidentment, aquestes xifres sòn promitjos, que no tothom respón igual.

Vuité. El famós gràfic de La Cascada d'Oxígen. En vertical la PO2. En horitzontal els diferents espais per on passa l'oxígen des de l'aire ambiental fins la sang venosa quan torna als pulmons. Ja hem vist el descens de la PO2 des de l'aire ambiental fins als alveols pulmonars i dels alveols a la sang arterial. La sang arterial es reparteix per tots els capilars i aquí vé el descens més important pel consum d'oxígen de tots els òrgans. Després, les venes recullen la sang desprovista d'oxígen. La sang venosa torna als pulmons per tornar-se a saturar d'oxígen i recomença el cicle. 
Cal recordar que el desnivell d'una cascada no té res a veure amb el seu cabal. Cascades baixetes poden portar tanta o més aigua com altres més altes. En altitud, amb menors desnivells, es manté el fluxe d'oxígen. Costa temps i molt esforç, però es pot mantenir l'aport d'oxígen almenys als òrgans vitals.

Nové. L'aclimatació. Es considera que l'aclimatació consisteix en aquells canvis fisiològics i anatòmics, que son reversibles i que no sòn transmisibles a la descendència, que permeten a un individu sobreviure en altitud. En canvi el concepte d'adaptació es defineix com aquells canvis, que no sòn reversibles i que si que es transmeten a la descendència, que permeten a una comunitat sobreviure en altitud. O sigui, la gent de prop del mar s'ha d'aclimatar a l'altitud. En canvi els xerpes o els tibetans neixen adaptats a l'altitud. Els sistemes que utilitzen uns i altres per gestionar la manca d'oxígen son els mateixos, però uns ja neixen amb la meitat del camí fet i sòn més eficients que els altres. 

Quan un habitant del nivell del mar puja a l'altitud posa en marxa les seves capacitats d'aclimatació, que no sòn les mateixes per tothom.

En primer lloc augmenta la respiració (Volum Espiratori Minut. VEM) i el cor fa circular la sang més depressa (Cabal Cardiac). És la primera resposta del cos. Necessària però insuficient i molt cara. Dic molt cara perquè el major treball respiratori i cardiac fa augmentar la necessitat d'oxígen que ja era prou escàs. De manera que encara que es capti més oxígen i es distribueixi millor, en realitat es guanya poc pels òrgans més necessitats. És el periode on apareix el Mal Agut de Muntanya (MAM).

Poc a poc apareixen altres mecanismes fisiològics més eficaços com la millora de les capacitats de les cèl·lules per utilitzar l'oxígen (Respiració cel·lular) o l'augment dels glòbuls rojos (Hematologia).

Aquests mecanismes, més lents, sòn més eficients per sobreviure en altitud. Es necessiten almenys cinc o sis setmanes per arribar al màxim de la capacitat personal d'aclimatació, que ja hem dit que no és la mateixa per tothom.

Perllongar més temps l'estada en altitud, pot portar, a les persones propenses, a tenir problemes per l'altitud (Mal Subagut de Muntanya-MSM, Mal Crònic de Muntanya-MCM o simple deterioració física per altitud) malgrat estar ben aclimatats. Repeteixo, no tothom s'aclimata igual ni tolera igual l'altitud.

Desé. Aquesta diapositiva explica el mateix, però més desenvolupat i amb paraules més tècniques. La primera fase de l'aclimatació (Acomodació), dura pocs dies i es caracteritza per estrés, possibilitats de MAM i elevat consum d'oxígen. Fase incòmoda en la que és difícil trobar-se bé. 

La segona fase de l'aclimatació, la que millora l'eficiència del cos quan hi ha poc oxígen, és molt millor tolerada,

Onzé. Aquesta és la llista dels canvis respiratoris que es produeixen amb l'aclimatació. Enumero els canvis:

• Ja hem parlat abans de l'augment de l'aire espirat en un minut que es produeix al principi. Posteriorment es normalitza.
• Les artèries pulmonars es fan més estretes i augmenten la seva pressió. D'aquesta manera la sang va mes lenta pels pulmons, hi ha mes temps per captar O2 i arriba a zones on normalment no arriba. De vegades, quan el mecanisme no funciona bé, aquí és quan apareix l'Edema Pulmonar d'Altitud (EPA).
• Disminueix la distància entre la paret del pulmó que toca a l'aire (alvèol) i la que toca a la sang (capilar). Aixó es pot fer perque apareixen nous capilars que van omplint els espais lliures.
• L'hemoglobina canvia la seva capacitat per captar O2. Capta O2 més fàcilment als pulmons i el deixa anar més fàcilment als òrgans que en necessiten.
• Ja hem descrit abans l'augment dels glòbuls vermells o de l'hemoglobina, que és el mateix. A més a més, allò que passa als pulmons de que apareixen nous capilars sanguinis, també passa als òrgans més vitals, de forma que l'O2 arribi més fàcilment on faci falta. 

Amb tots aquests canvis, una persona aclimatada pot mantenir una capacitat suficient per viure en altitud, malgrat la baixa pressió atmosfèrica i d'oxígen a l'aire.

Dotzé. Obviament, el cos dels humans no es com una màquina feta de peces separades. Si hi ha canvis respiratoris, també n'hi ha al cor, a les glàndules hormonals, als ronyons, etc. De fet quan hem escrit que augmenten els glòbuls vermells és evident que la sang està involucrada. I quan hem dit que es fan nous capilars als òrgans més necessitats d'oxígen, també és el mateix. 

De manera que no és que s'aclimatin els pulmons ni el sistema respiratori. S'aclimata bé, o no s'aclimata bé, l'organisme en la seva totalitat i complexitat.

Aquesta és l'explicació en llenguatge planer, d'una classe pensada per especialistes. Ja veurem si el contrast dels dos llenguatges no fa saltar espurnes

En fi, ara poden passar diverses coses. 

Una és que em renyin els professionals pel lenguatge poc científic. Bé, estic acostumat a que em renyin. A més a més, si el llenguatge no va dirigit a ells, sempre poden llegir les diapositives, que si que ho eren. 

Altre cosa que pot passar és que no hagi aconseguit fer comprensible la complexitat de l'aclimatació. És que és molt complicat, companys, explicar en paraules planeres un procés que m'ha costat anys d'entendre i que encara té parts que no sabem.