La segunda expedición científica en territorio andino (3ª parte)

Como ya les comenté, voy a compartir en esta última entrega las principales conclusiones de los autores, las cuales, serán resumidas en una nueva entrega de la Colección de Infográficos Altitud.

Los siguientes razonamientos sobre efectos fisiológicos y psicológicos a gran altitud fueron plasmadas por los autores.

Los experimentos realizados indican que la disminución de la presión parcial de oxígeno a gran altitud, tienen un efecto negativo sobre las funciones psicológicas debido a cambios químicos y fisiológicos en la sangre (pronto publicaré los hallazgos de Dill, Christensen y Talbott en la expedición chilena del 35. La causa básica parece estar relacionada a la disminución de la presión parcial de oxígeno en el suministro de oxígeno al tejido nervioso, siendo por tanto, de origen celular. Los cambios no pueden atribuirse ni a la pérdida de atención, ni a cambios circulatorios, dado que la primera se controló mediante la práctica (entrenamiento) de los participantes antes de pasar los test, además, la alteración de la frecuencia cardíaca y la presión sanguínea no fue tan grande para causar distorsiones en las funciones sensoriales o mentales. Si además tenemos en cuenta que no hay un reservorio de oxígeno, a no ser que consideremos éste en el bazo, el organismo sería gravemente alterado por un inadecuado suministro de oxígeno incluso con breves períodos de tiempo.

En ascensos rápidos a la gran altitud, parecen ser afectadas en una mayor magnitud las funciones cerebrales complejas que las funciones motoras y sensoriales, sin embargo, resulta complicado determinar el orden preciso del deterioro con los test individuales psicológicos (no tratados en las anteriores entradas). En ascensos rápidos, el malestar físico de los investigadores dificultó la toma de test, además repentinos cambios en la presión barométrica podrían alterar negativamente los mecanismos auditivos periféricos y centrales, dada una considerable desaturación de oxígeno arterial. Los resultados de los test psicológicos reflejaron un empeoramiento relativamente mayor durante los ascensos rápidos comparados a los ascensos graduales (tren) en altitudes simulares a las de la expedición chilena (McFarland, 1937).

La pérdida de control motor debido a la anoxemia y la rigidez muscular y tetania indican que la deficiencia de oxígeno en las células (cerebro y médula espinal) juega un rol más importante que la alkalosis o el déficit de calcio. Se ha demostrado (recordar que hablamos de 1935) que la rigidez muscular y rampas se manifiestan sin una extrema alkalosis o un déficit de calcio notorio. Campbell en 1925 ya mostró en numerosas condiciones que la tetania acontecía cuando la tensión de O2 de los tejidos disminuía considerablemente antes del inicio de los espasmos. Dado que la contracción muscular bajo numerosas condiciones podría conllevar un aumento significativo de la tensión de O2 en los tejidos, los espasmos podría tender a paliar este efecto. El simple hecho de que la administración de O2 alivia los espasmos o la exposición aguda y temporal a la anoxemia acentúan estos, sugieren que la causa básica sería una deficiencia de O2 en el tejido nervioso.

La tasa de ascenso parece ser una variable importante, dado los cambios relativos observados a nivel fisiológico y psicológico, siendo mayores en los vuelos que en el tren, aunque dichas perturbaciones fueron mayores en el tren y el día después de llegar a Morococha en tren (15890 pies/4843 m) que las reportadas en aclimataciones graduales de más de un mes en altitudes similares. En ascensos repentinos a la gran altitud, los mecanismos respiratorios y circulatorios no tienen posibilidad de adaptarse, resultando en una anoxemia cerebral y fallo del centro respiratorio, acompañado de una disminución repentina de la frecuencia cardíaca y la presión sanguínea. Hay notorias diferencias interindividuales a la altitud en el que se puede mantener una mejor respuesta que variará con la edad, el estado de forma, el estrés emocional etc… de cualquier forma, normalmente un ser humano es afectado en ascensos rápidos de unos 20 minutos a 14000-15000 pies/4267-4572 m, siendo muy complicado llevar a cabo tareas mentales a 18000-20000 pies /5486-6096 m. Resulta interesante que los participantes que se aclimataron gradualmente a esta última altitud, aún mostrando una afección en la velocidad y precisión, fueron capaces de desarrollar tareas mentales complejas durante períodos de tiempo limitado (McFarland, 1937).

Las personas con afecciones del sistema nervioso autónomo o aquellas que sufren de complicaciones cardíacas, respiratorias o desórdenes metabólicos son aptas para enfrentarse a un ascenso repentino a la gran altitud. Al resspecto, tanto Schneider en 1924 y McFarland y Baruch en 1937 encontraron en personas psiconeuróticas excesivamente fatigadas una mayor sensibilidad a la disminución de la tensión de oxígeno, colapsando muchos de ellos al 12 % de O2 equivalente a 15000 pies/4572 m, además, los experimentos de exposición aguda a nivel del mar con instrumentos de inhalación habían indicado frecuentemente mayores «techos» (referente a altitud), que lo que realmente hubiesen tolerado dichos participantes de haber acudido a la montaña. Los efectos de la privación de oxígeno pueden ser ocultados cuando realizamos grandes esfuerzos en breves períodos de tiempo (p. ej., ejercicio físico durante un test). Por otro lado, los resultados de varios experimentos (Kaiser, 1928; Lowson, 1928) sugirieron que la narcosis de nitrógeno* que provoca la anoxia repentina y aguda con aparatos de inhalación, no puede compararse a los cambios que se experimentan a gran altitud. Ello se debe a a) diferencias notorias en la circulación, b) en los experimentos de asfixia los efectos posteriores son más duraderos y serios y c) cuando se calcula la altitud de la presión parcial de oxígeno respirada durante la narcosis de nitrógeno (experimentada por buceadores) el equivalente son 2 km, la cual, puede ser tolerada sin problemas en un ascenso rápido a la gran altitud.

Los registros de frecuencia cardíaca y presión sanguínea realizados en los trenes entre Lima y el paso del Ticlio (15600 pies/4755 m), indicaron que los participantes mejores aclimatados mostraron en dichas variables un aumento controlado o apenas cambio significativo alguno. Aquellos que sufrieron mal de montaña tuvieron un gran incremento de la frecuencia cardíaca. Como norma general, ambas variables se normalizaron en dos o tres días. De ser habido pasado los test psicológicos en el paso del Ticlio, el porcentaje de pérdidas (no completados) hubiese sido mayor que en Morococha un día después, dado una incapacitación fisiológica y dificultades para concentrarse y esforzarse.

Los datos de los test fisiológicos indican que, por norma general, las variaciones son menos extremas durante ascensos graduales. La capacidad de oxigenación y la saturación de oxígeno arterial fue mayor en los diez miembros de la expedición chilena durante la aclimatación en altitudes similares a las de las reportadas por Barron y Hurtado (condujeron un coche desde nivel del mar al paso del Ticlio en ~5 horas). También, las respuestas circulatorias y los cambios en la pO2 y pCO2 alveolar fueron menos extremos.

En experimentos de exposición aguda Christensen y Krogh en 1936 encontraron que la mayoría de pilotos colapsaron cuando la pO2 alveolar descendió a aproximadamente 30 mmHg, mostrando los participantes con un pobre estado de forma dicha pO2 pobre a menores elevaciones que los más en forma, sin embargo, de los datos de esta expedición fue imposible explicar porque algunos participantes reaccionaron mal y otros bien, dadas diferencias individuales en la capacidad de oxigenación, la saturación de oxígeno arterial, etc… En algunos casos, aquellos con la mayor saturación de oxígeno sufrieron más el mal agudo de montaña (Barron, Dill, Edwards & Hurtado, 1937).

Conclusiones

Los resultados muestran que la tasa de ascenso en una variable importante, que tanto las funciones psicológicas simples y complejas están significativamente afectadas a esta altitud y que existe una interdependencia cercana entre la presión parcial de oxígeno dentro del organismo y la capacidad funcional del sistema nervioso central.

He sintetizado este estudio en la siguiente entrega de la Colección de Infográficos Altitud.

Santiago Sanz

Doctor en Fisiología del Ejercicio, especialista en Fisiología Humana del entorno hipóxico.

* Estado de euforia y confusión similar al de una intoxicación alcohólica que ocurre cuando el nitrógeno en el aire entra a la circulación sanguínea con un aumento de la presión parcial (ocurre en buceadores). Estos experimentan los efectos de la narcosis de nitrógeno a profundidades de 100 pies/ 30 m.

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Santiago Sanz fue atleta profesional durante 16 temporadas (actualmente sigue compitiendo en los Estados Unidos). Sus victorias más destacadas son las maratones de Boston, Londres, Chicago, Los Ángeles, y Oita (Japón). Ostenta los actuales récords mundiales de 5000m, 10000m en ruta y Medio Maratón, aunque también fue plusmarquista en 800m, 1500m y 5000m en ruta. Cuenta con 116 victorias en su palmarés, 17 medallas con la selección nacional y 13 récords mundiales. Desde el año 2016 es fisiólogo de atletas y dirige la escuela de AlbaSanz Club de Atletismo. Doctor en fisiología del ejercicio por la Universidad Miguel Hernández de Elche, especializado en entrenamiento en altitud y ejercicio físico en el entorno hipóxico. Es Licenciado en Ciencias de la Actividad Física y el Deporte por la Universidad de Valencia y tiene un Máster en Ciencias por la Universidad Miguel Hernández de Elche. Creador de la Colección de infográficos "The Altitude Collection", editada en español e inglés, además de diseñar infográficos sobre multitud de artículos científicos del área de las Ciencias Aplicadas al Deporte "Sport Science". En su cuenta de twitter @santirun muestra las últimas publicaciones en materia de fisiología del ejercicio y humana del escenario hipóxico (gran altitud). Santiago Sanz was pro-athlete during 16 seasons (he still taking part in American events). His greatest victories are Boston, London, Chicago, LA and Oita Marathon (Japan). He is world record Holder in 5000m ,10K road and Half Marathon. He is former world record holder in 800m, 1500m and 5K road. He won 116 international road events, 17 medals with national team and set 13 world records. Since 2016 he is physiologist of international athletes as also is in charge of the AlbaSanz Track & Field Club Academy. He has a PhD. in Exercise Physiology by University Miguel Hernandez (Elche, Spain) He also has a Sport Science degree by University of Valencia (Spain) and a Master in Science by University Miguel Hernandez (Spain). He is specialist in cardiopulmonary and cerebrovasculature physiology of the high-altitude environmental scenario. He also designs infographics about several topics of the Sport Science/Medicine as also Human physiology of the high-altitude scenario literature. In his twitter account @santirun you can follow the last updates on exercise physiology and human physiology of the high-altitude research.

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