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病人用藥教育:高山旅遊的潛在危機-淺談高山症(上)

發表於
   資料來源:藥師週刊(第1821期)
   記者:三軍總醫院臨床藥學部 簡志豪 藥師
   日期:
 
   

 

 

 

高山旅遊一直都是一項熱門的活動。每年,世界各地數以萬計的登山、遠足背包客和滑雪者、山區救援及軍事活動相關人員,都有機會登上海拔3000至5500 米的環境,但人體對於高空、高山或高原環境,往往超過個人適應環境的能力。當人體經歷海拔高度快速上升時,往往讓人無足夠的時間來適應這變化,使得發生高 山症之風險增加。高山症是人在短時間內上升到高海拔後立即或隨後產生腦、肺部綜合徵狀的統稱,主要包括急性高山病(acute mountain sickness, AMS)、高山腦水腫(high altitude cerebral edema, HACE)和高山肺水腫(high altitude pulmonary edema, HPCE)等,發生原因及相對應的治療原則,如下所述。

 

引發高山症發生之生理與致病原因

致病主要與低壓、缺氧和個人適應力有關。海平面的大氣壓力(barometric pressure, Pb)為760 mmHg,而2000公尺時,Pb約為590 mmHg。隨著海拔高度上升,人體吸入之氣氧分壓(Partial Pressure of inspired oxygen,PIO2)亦隨之減少; 計算公式為PIO2 = 0.21 × ( Pb - 47(肺中蒸氣壓)),0.21 為大氣中氧的比率。另外,Pb除受高度影響外,也隨溫度、氣侯惡劣而下降。當PIO2下降,肺泡內氧分壓(PAO2)、動脈內氧分壓(PaO2)及動脈血 氧飽和度(SpO2)都會下降,造成組織缺氧,最後形成低壓性缺氧繼而引發高山症。

 

適應調節(Acclimatization)

是身體經自主性調整來適應高空低氧壓的反應。當缺氧數分鐘,身體會因應當下的狀況開始進行調節,一直到數週間改變生理來適應缺氧的環境。缺氧會刺激週邊的 化學接受器(如︰頸動脈體或主動脈體),使得每分鐘通氣量增加(minute ventilation),若在同海拔時持續4~7天,通常可達最大的換氣效率;大量換氣的結果,會讓血中二氧化碳濃度降低,血液pH上升、鹼化,產生呼 吸性鹼中毒,刺激延髓中樞化學接受器而抑制換氣。而為補償呼吸性鹼中毒,腎臟會在24~48小時內利尿,增加重碳酸鹽(bicarbonate)的排除, 使得血液的pH回到正常讓換氣得以維持。

另一方面,缺氧同時也使交感神經活化,使得心搏輸出量增加、血壓上升、心跳加快及增加靜脈的張力。在肺部為了有效運送氧氣,血管亦會產生局部收縮和擴張, 改善換氣和血流灌注配合度(V/Q match),但這也可能使得肺動脈高壓惡化。腦血流有自動調節功能,缺氧時血管會擴張,低血碳酸時會讓血管收縮,而缺氧無法改善,血管持續擴張、灌流一 直增加就可能造成腦水腫。留在高海拔數天後,因血漿濃縮而使血色素上升(尤其是超過4000公尺以上),數小時血氧過低會刺激紅血球生成素分泌,增生紅血 球(需10-14天)以維持在高海拔的血氧飽和度。此外,低氧使得紅血球內鹼化,改變氧氣溶解曲線使其左移,增加血紅素和氧氣的親和力,可使人體直到海拔 3000公尺,SpO2幾乎都可以維持良好。

在海拔3500公尺之內,通常在快速爬升超過2500公尺後才容易出現高海拔的生理反應︰運動力降低、換氣增加。雖然PaO2掉到55~75 mmHg,不過SpO2約維持在90%,僅些微的影響;而3500~5500公尺為最常出現嚴重高山症的範圍,PaO2約40~60 mmHg、SpO2約75~85%,睡覺、運動時非常容易造成缺氧的情形;高於5500公尺時,生理功能惡化通常已經超過身體的調節能力。

AMS和HACE通常視為連續性的表現。推論為持續性的缺氧,造成腦血管的持續擴張,顱內壓上升,管內的壓力增加,漸漸地造成腦水腫、甚至出血。症狀會出 現頭痛、噁心、嘔吐、萎靡不振、厭食、睡不好及用力後會呼吸短促的情形。一般相信也會影響三叉神經的血管系統,產生類似偏頭痛的情形。AMS通常在登高之 後6~12小時發生(1~24小時),第一晚會最嚴重,在同一海拔休息一天後會改善。

而造成HAPE原因與上述不太相同,可能和基因、本身疾病相關,有50%的HAPE會伴有AMS的情形。因低壓性缺氧的觸發使得氣血障壁被破壞,蛋白質、 細胞、體液進入了肺泡內,肺中產生不正常的水份蓄積,形成一塊一塊缺氧的區塊;又因氣體交換分流的關係,效能不彰的「淹死」區塊的血管會收縮,正常區塊血 管擴張,生理變化企圖改善換氣而使肺動脈壓上升,如此惡性循環。症狀一開始會出現輕微的乾咳、呼吸急促、無力走上坡等情況,易與疲累混淆。通常發生在到達 高海拔後2~4天,且在劇烈運動後或夜間急劇惡化。但是停留在同海拔一週後沒有發病則幾乎不會發生。持續惡化時可明顯地注意到休息時呼吸困難和一用力就會 更嚴重的情形。

(待續)