Der Organismus hat fantastische Möglichkeiten der Anpassung an unterschiedliche Bedingungen.
Um die Frage nach den Unterschieden des Atmens auf dem Berg und im Tal zu klären, sollte man sich zuerst einmal die Grundlagen der Atmung klar machen. "Die Hauptaufgabe der Lunge ist es, Sauerstoff aus der freien Luft ins Blut zu bringen und umgekehrt Kohlendioxid abzugeben", sagt Prof. Hubert Hautmann, Leiter der Pneumologie am Klinikum Rechts der Isar in München.
Die Lunge besteht aus zwei Flügeln. Die letzten Stationen der Atemwege nach Mund und Nase, Rachen, Luftröhre und Bronchienbaum sind die Lungenbläschen, lateinisch Alveolen. In der Lunge gibt es davon ca. 300 Millionen, die ausgebreitet ungefähr die Fläche eines Tennisplatzes einnehmen. Die eingeatmete Luft, ein Gasgemisch aus Stickstoff (ca. 78%), Sauerstoff (ca. 20%) und vielen kleineren Bestandteilen wie z. B. Kohlendioxid, kommt bis an die Alveolarmembran und damit an die Austauschfläche zwischen Luft und Blut. Der Sauerstoff gelangt durch diese dünne Schicht ins Blut. Dort wird er von den roten Blutkörperchen, den Erythrozyten, gebunden.
Das Verhältnis von Stickstoff und Sauerstoff in der Luft bleibt unabhängig von der Höhe immer gleich. Der Unterschied ist lediglich der Druck, d. h. das Gewicht der Luft bzw. die absolute Anzahl an Molekülen. In der Höhe sind also weniger Sauerstoffteilchen pro Volumen in der Luft. "Ob ich auf dem Berg oder auf Meereshöhe jogge, ändert am Sauerstoffbedarf des Organismus nichts, der bleibt gleich. Entscheidend ist aber, dass in der eingeatmeten Luft auf 4500 Metern deutlich weniger Sauerstoff enthalten ist", erklärt Prof. Hautmann, der selbst leidenschaftlicher Bergsteiger ist. "Die Folge ist, dass man schneller atmen muss (medizinisch: Hyperventilation), um dem Bedarf gerecht zu werden."
Diese akute Anpassungsreaktion führt dazu, dass mehr Sauerstoff ins Blut gelangt, aber auch, dass mehr Kohlendioxid abgeatmet wird. Das kann, als einer der Nebeneffekte dieser Anpassung, zu einer Veränderung des Säure-Basen-Haushalts des Körpers führen (s. u.). "Auch das Herz muss schneller schlagen, um das pro Minute geförderte Blutvolumen zu erhöhen und um so dem Gewebe mehr Sauerstoff zuführen zu können", beschreibt Hautmann einen weiteren Aspekt der akuten Anpassung des Organismus an den Sauerstoffmangel in der Höhe.
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Fakten: Sauerstoff in der Höhe und Akklimatisation
Die Lunge bringt Sauerstoff aus der freien Luft ins Blut.
In der Höhe nimmt der absolute Sauerstoffgehalt ab, wobei der Bedarf aber gleich bleibt.
Die kurzfristige Anpassung an die Höhe bedingt eine schnellere Atmung und einen höheren Puls.
Die Akklimatisation als langfristige Anpassung setzt nach ca. 5 - 7 Tagen ein.
Sie besteht aus vermehrter Produktion der roten Blutkörperchen und Kompensation der Alkalose durch die Nieren (Bikarbonat-Ausscheidung).
Notfallmaßnahmen sind Ruhe, Wärme, Kohlenhydrate und Abstieg.
Medizinischer Experte mit Bergerfahrung: Prof. Dr. Hubert Hautmann.
Akklimatisation: Natürliches Doping
Nach fünf bis sieben Tagen in der Höhe beginnt der Körper sich mittels der sogenannten Akklimatisation auf die veränderten Bedingungen einzustellen. In erster Linie wird dadurch die Effizienz des Sauerstofftransports verbessert. "Durch den verminderten Sauerstoffgehalt produziert die Niere das Hormon Erythropoietin (abgekürzt EPO), das die Produktion der Erythrozyten (der roten Blutkörperchen) anregt. Die Erythrozytenanzahl nimmt zu und es kann insgesamt mehr Sauerstoff aufgenommen werden." Eine weitere längerfristige Maßnahme zur Anpassung an die Höhe betrifft den Säure- Basen-Haushalt. Durch Hyperventilation verliert der Körper Kohlendioxid, das im Blut als Säure eine Rolle spielt. Dadurch wird das Blut entsäuert.
Vorerkrankungen - Notfälle: Asthma und COPD
Wie ist mit vorbestehenden Lungenerkrankungen beim Aufstieg umzugehen und was ist die richtige Herangehensweise?
Asthma und COPD sind weitverbreitete Formen von Lungenerkrankungen. Asthma ist eine anfallsartige Luftnot und kann allergisch bedingt sein. Die COPD (engl. chronical obstructive pulmonary disease), die sich häufig im Rahmen einer chronischen Bronchitis entwickelt, wird in der Regel durch Zigarettenrauchen verursacht und bedingt eine chronische Einschränkung der körperlichen Belastbarkeit.
Prof. Hautmann rät Betroffenen nicht grundsätzlich von Unternehmungen in den Bergen ab. Seine Empfehlung lautet: "Langsam herantasten! Man sollte vorsichtig erproben, welche Höhe man verträgt und auf eine in der Höhe deutlich verminderte Leistungsfähigkeit vorbereitet sein."
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Höhenkrankheit und die Gegenmaßnahmen
Er stellt auch fest, dass es keinen aussagekräftigen Test für die Höhentauglichkeit gibt. "Hier helfen nur die eigene Verantwortung und Vorsicht!" Beförderungsmittel wie Helikopter und Seilbahn sind seiner Meinung nach für diese Gruppe nicht ungefährlich. "Es werden viele Höhenmeter in kurzer Zeit überwunden und die Anpassung des Organismus kann aufgrund der körperlichen Einschränkung im Ernstfall nicht funktionieren." Dadurch, aber auch durch übermotiviertes Angehen vom Start weg, kann es dann zu vermeidbaren Notsituationen kommen. Die Hyperventilation bedingt eine Verschiebung des Säure-Basen-Haushalts. In großen Höhen droht sogar muskuläre Erschöpfung.
Das Zwerchfell, der Hauptatemmuskel, kommt dem Bedarf nicht nach und es besteht das Risiko, das Bewusstsein zu verlieren. "Oftmals merkt der Betroffene die Anzeichen viel zu spät. Symptome wie Kopfschmerzen, Übelkeit und Appetitlosigkeit werden auf andere Ursachen geschoben", ergänzt Prof. Hautmann. "Hier ist die erste und wichtigste Maßnahme Ruhe, dann kommen Wärme und Kohlenhydrate als weitere Schritte. Bei Verdacht auf eine Höhenkrankheit muss möglichst schnell abgestiegen werden".
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