高山症的發生,與行前訓練足夠與否,以及在山下之身體體能狀況優劣無關。
 
我們可以由兩方面,用藥條件與高山生理來說明這個論點。在以下三個條件之下,可以用DIAMOX之預防性給藥來預防高山症:(註一)
 
1.在一天之內,被動性的(如搭飛機或搭車)快速上升高度達3000公尺。
 
2.在幾乎睡眠的狀況下快速上升高度,例如一天之內上升達1000公尺,這通常發生於登山者受於特殊地形限制所迫或是人為的暴力所導致。一個登山健行者,有完善的計劃之下,是不會發生這種狀況的。
 
3.先前有曾有過高山症病史者。 (劑量略...)
 
為什麼在用藥的適應標準裡頭我們看不到"體能較差者",或是"訓練不足"呢?
 
我們就以高海拔肺水腫(HAPE)的發生為例:
 
肺,是我們用來換氣的器官,在高海拔的情況,由於大氣壓力下降,氧氣分壓也下降,在血液裡的氧合濃度也跟著降低,甚至達到會造成組織缺氧的濃度。
 
所幸,人體內有一套自然的調控系統。
 
在組織缺氧時,為了保全重要器官的血流量,腦部的血管會擴張,週邊血管會收縮,讓大部分的血液可以灌流在重要器官。
 
但是這樣還是不夠的,由於人體正常的肺在胚胎發育時期,有些部分先天發育相對比較優良,有些部分先天的發育相對比較不好。這在平地的大氣壓力下,氧氣分壓較高,並不會對整個肺的換氣的品質產生多大的影響。
 
然而,在高海拔狀況,氧氣分壓較低,先天發育不好的部分在這個情況之下,換氣效率會變得更不好。如此一來,這些部分的經由換氣過程之後的氧氣濃度較差的充氧血,與經由換氣效率高的肺葉處理過的氧合濃度較高的的充氧血,會在回到左心之前混合,使的整體的氧合濃度被稀釋掉。
 
所以,人體的另一套應付缺氧狀況的方式就是,把部分的肺部血管收縮,把血液保留給換氣效率較佳的發育較好的那些部分。以維持整體肺部的氧氣交換的品質。
 
然而,如此一來,會造成那些換氣效率家的部分的肺部血管一下子流入大量血液,產生肺動脈壓力急遽上升,嚴重者會使的換氣作用發生的地點肺泡微血管破損,這種破損是機械性的,因為上游壓力太大被"衝破"的。
 
我們可以在電子顯微鏡下觀察到肺部微血管破損的現象。
 
因為微血管破損,所以造成血液漏出血管之外,漏到肺泡裡頭,使得的好的部分的肺泡也泡在血管漏液裡,使的換氣效率急遽惡化,組織缺氧,高海拔肺水腫的種種症狀及致命後果於焉產生。
 
有一句話說的很傳神,高海拔肺水腫的病人,是被自己體內的水給淹死的。這種現象,我們可以使用間接的方式來觀察到,例如照胸部 
X光片。這時候,所看到的現象就與肺水腫類似,甚至在醫院的呼吸加護中心裡,高海拔肺水腫的病人通常需要比照急性呼吸窘迫症候群(ARDS)來治療。
 
當高海拔肺水腫一發生時,DESCENT IS URGENT--儘快下降!!(註二)。
 
所以,我們可以用緩慢上升,讓肺部血管逐漸適應高壓,或是用下降高度,讓肺部血管高壓降低,來預防或治療高山肺水腫。
 
所以,在還沒上山之前,即便是體能一流的長跑選手,也不會有人知道他的肺部血管狀況,會不會在上山之後產生嚴重的高山症更是個未知數。增加體能訓練畢竟是個方法,但是,這也無法改變先天的狀況,所以他的效果,在增進體能方面應當是無庸置疑,會有幫助。在預防高山症方面,
我想還必須存疑。
 
高山原住民之所以猛,是在於他們長久居住在高山,血紅素已經比平地人多,所以高山症狀會比較看不到。然而,如果叫他們再向更高海拔急速爬升,我相信他們也是會有高山症的。
 
我不是什麼登山專家,山野實戰經驗方面,請教連線登山版諸位先進可能會比較清楚。
 
參考資料:
 
註一:取自http://www.high-altitude-medicine.com/AMS-medical.html
 
註二:參考資料同註一。
 
本文轉載至 : 台灣大學Maxwell BBS站 ( 並獲得原作者授權刊登 )
本文作者 : 王士豪 ( 台中榮民總醫院 / 曾任中國醫藥學院登山社長 )
 

 

 

 

 

高山病介紹

最後修改日期:2005/6/11

〔一〕高山病分類、診斷標準

〔二〕高山病的嚴重性

〔三〕高山病的發生率

〔四〕高山病的預防

〔五〕高山病的治療處置

〔六〕高山病病理簡介

 

〔一〕           高山病分類、診斷標準 

這裡,高山病定義是高海拔空氣稀薄使得動脈血中氧氣含量降太低引起的疾病。高海拔發生的疾病不一定是空氣稀薄引起的,例如高海拔支氣管炎是空氣乾燥引起,這裡不列入討論。


急性的高山病分三種病名:
1. Acute Mountain Sickness (AMS)
譯作「急性高山症」。
2. High Altitude Cerebral Edema (HACE)
譯作「高海拔腦水腫」。
3. Hight Altitude Pulmonary Edema (HAPE)
譯作 高海拔肺水腫」。
其中,一般認為AMSHACE的早期症狀。

多高才算高海拔?

對平常健康的人而言,從海平面上升到 1500 公尺,其動脈血氧飽和度下降不明顯,仍維持 95% 以上;但超過 1500m 以上,血氧飽和度就開始較明顯下降。因此,1500m 以上可以稱做醫學上的高海拔,以下稱為低海拔。這樣的分法並沒有中海拔。
文獻上,高海拔肺水腫發生的最低高度紀錄是 1700m,但那是一位先天性單側肺動脈發育缺乏的病人。一般而言,平常健康人在 2400m 以上才較會發生高海拔疾病。因此,登山界習慣把 2500m 以上稱作高海拔,1500-2500m 稱作中海拔,這其實很符合高海拔醫學的現象。

什麼是AMS

AMS
是由一組主觀症狀構成的診斷名稱,其診斷標準如下:
   
新近有海拔爬升,必須有「頭痛」加上下列症狀至少其中之一:

腸胃不適(食慾不振,噁心,嘔吐)
疲憊衰弱
頭暈頭昏
入睡困難



什麼是HACE

HACE
指因高海拔引起的腦組織水腫,是可由解剖證實的病理變化,其臨床診斷標準如下:

    
新近海拔爬升,且有下列二者之一的情況:
        1.
AMS症狀,同時,步態不穩或意識改變,或
        2.
步態不穩而且意識變化,不管有無AMS症狀


什麼是HAPE

HAPE
指因高海拔引起的肺組織水腫,是可由解剖證實的病理變化,其臨床診斷標準如下:

  

新近海拔爬升,而有下列現象:

     
症狀──下列至少有二:

休息狀態下有呼吸不適
咳嗽
虛弱無力或勞動能力下降
胸部緊縮感或充脹感

病徵──下列至少有二:

至少一側肺野有囉音或哮鳴音
中心型發紺(發紫)
呼吸過速
心搏過速



HAPE
還有一種症狀,但沒有被列入診斷標準,那就是發燒(通常輕度)。
中心型發紺的意思是指嘴唇或牙齦等非肢端部位血色發紫。因為血紅素與氧結合時會呈現鮮紅色,無氧的血紅素是紫黑色。微血管的血液缺氧時,嘴唇或牙齦的顏色就會發紫。有一種儀器不必抽血就可以測量微血管的血液含氧飽和度,這儀器叫做 pulse oximeter,有個夾子夾著手指頭或耳垂,利用光線穿透,分析其光譜,便可測知血紅素氧飽和度。如果平常在山下健康的人,在高海拔測氧飽和度明顯比相對於該高度預期下「高度未適應但也無肺水腫」的人的值還低,就可以直接診斷為高海拔肺水腫。
呼吸與心搏均指休息狀態下測量,以健康同伴為對照,一般呼吸正常不超過20/min,心搏不超過90/min
囉音是吸氣時有像水泡破裂的聲音,須用聽診器或耳朵緊貼著病人左右背部來聽,但只有局部囉音而無不適症狀的情況在高海拔頗為常見,這不能算HAPE
哮鳴音是類似吹口哨或貓叫的聲音,也就是氣喘的聲音,呼氣吸氣期都可能,但以呼氣期為主,厲害時不用聽診器,不用耳朵貼著也聽得到。

HAPE
有嚴重度的分級如下:

分級

症狀

病徵

胸部X

1-輕度

體力活動時覺得喘
乾咳
上坡時覺得疲憊

休息心跳<90-100
休息呼吸<20/min
指甲顏色略暗淡或運動時血氧低
囉音若有只限局部

少許滲物範圍不超過單側肺野的25%

2-中度

休息時覺得喘
衰弱
走平路覺得疲憊
較持續乾咳

休息心跳 90-110
休息呼吸 16-30
指甲發紺
肺野有囉音

單側肺野浸潤達50%或兩側都有但不到50%

3-重度

休息時覺得喘
極度衰弱
端坐呼吸
咳嗽有痰

休息心跳 >110
休息呼吸 >30
臉部及指甲發紺
兩側肺野囉音
痰有血色
木僵
昏迷

肺野浸潤兩側均超過 50%



急性的高山病還有一項特點:
到達高海拔後會先有一段時間的延擱才發作,通常6-96小時。所以,快速上升,在六小時內回到原已適應的高度,不會得到高山病;應用這個原理,可以安排六小時內上下的快攻,也可以白天爬高,晚上回到低處過夜。另外,在同一高度停留超過四天,若沒發生高山病,就表示已經適應那個高度,除非高度再上升,不會再發生急性的高山病了。


除了AMSHACEHAPE等三種急性的高海拔疾病外,高山病還包括:極端高海拔進行性衰竭(altitude deterioration)、慢性高山病(chronic mountain sickness)與亞急性高山病(subacute mountain sickness)等。
其中,altitude deterioration是在非常高的海拔,其高度因人而異,一般在5000-5500m以上,數星期之後,人們開始消瘦、食慾不振、消化不良、喪失體力,若不下降終將無法生存;這代表人類能永久居留的高度上限。
慢性高山病是長期處於高海拔引起體內紅血球增生過多,導致血流黏滯度過高,因而右心室負荷過重而右心衰竭的現象。亞急性高山病較少見或較少被討論,一般指嬰幼兒於高海拔數週後發生的類似慢性高山病的變化,可致命,發生時間比慢性高山病快,所以稱亞急性;也有成人亞急性高山病的零星報告。



〔二〕高山病的嚴重性

高海拔腦水腫(HACE)與高海拔肺水腫(HAPE)都是會快速(數小時至兩三日)導致死亡的疾病,但是,如果及早處理,卻幾乎全部可以得救且完全復原。所謂及早處理,就是一發現立刻下降海拔(下降到症狀明顯改善,一般降低500-1000m),或使用氧氣或高壓治療。

高海拔腦水腫若已到意識昏迷程度,若不作下降或氧氣或高壓治療,死亡率是百分之百。高海拔肺水腫死亡率也極高,雖然輕度的高海拔肺水腫有可能經休息改善,但惡化中或已經嚴重的高海拔肺水腫若不處理仍將全部步入死亡之途。這兩種高海拔疾病都非常緊急,而且常常在夜晚發生或惡化至死亡,一旦發現必須立刻處理,夜晚也應趕夜路下降,不可等待。如果 HAPE HACE 已經太嚴重,即使下降到海平面仍然部分可能死亡。


急性高山症(AMS)是高海拔腦水腫(HACE)的早期症狀,所以AMS也是代表隨時會變成嚴重危險的情況。AMS常常可以在原高度休息之後自動痊癒,但一部份會惡化。AMS一旦惡化,表示很快會變成HACEHAPE,而且這種轉變常常在夜晚發生,甚至一夜導致死亡。所以,沒有惡化的AMS可以原高度休息,惡化中的AMS則必須立刻下降,或氧氣或高壓治療,一如HACEHAPEAMS的症狀沒有完全消失之前絕對不可再上升高度,否則將導致HACEHAPE。這些觀念是「高山病的黃金律」(見後述)的基礎。

HAPE
也可引起HACEHACE必須先經AMSHAPEHACE從不直接發生,但,常常病患有AMSHAPE沒被發現,一發現已是昏迷的HACE
HAPE
則可不經AMS直接發生,而且早期症狀隱晦,常只是異常的疲憊無力。




〔三〕高山病的發生率

高山病的發生率隨著高度增加而增加。上升速度太快是另一重要因素。負重勞累、寒冷也有關係。個人體質影響也很大,但只要高度夠高,上升速度太快,沒有人能倖免。年齡也有影響,20歲以下比20歲以上容易發生。而在山下的體力好壞,卻與是否容易罹患高山病無關。

〔四〕高山病的預防

〔1〕 考慮高度適應的 行程設計

以下是一些公認的原則,可以減少高山病發生,但不是絕對有效,因為絕對的海拔高度仍然是重要因素。

1.2500-3000m間一定要過夜。

2.超過3000m後的每一個營地不可高過前一晚300m(也許第一個以400m為限)。

3.超過3000m後的第一個營地最好連住兩晚。

4.超過3000m後每星期至少有2至3次過夜處不增加高度。

另外,前面提過的六小時之內回到較低海拔的快攻不會發生高山病。白天爬高一點,晚上睡低一點也是高度適應的好方法。


〔2〕 高山病的 黃金律

高山病的黃金律主要用意在及早發現AMS,及早處理,避免惡化成HACEHAPE。但要注意的是,HAPE可以不先有AMS而直接發生,所以不能光注意AMS的症狀,還要注意HAPE的早期症狀:不尋常的虛弱疲憊,咳嗽等。

在高海拔的任何病症,都應先假定是高山病,直到證明是別的疾病為止。

 

絕對不要帶著AMS的症狀上升高度。

 

如果症狀正在惡化『立刻』下往低海拔

 

絕對不要將患有AMS的人單獨留下

第0條是強調高山病早期發現及早處理的重要性。

第1條是要提高警覺,高海拔的不舒服最常見原因便是高山病。

第2與第3條是黃金律的最重要實作原則,用來避免惡化成HACEHAPE

第4條強調AMS患者隨時可能轉為HAPEHACE而需緊急協助,因此不可被單獨留下。

〔3〕預防高山病的 呼吸法

醫院使用呼吸器治療病人時,有時候會在呼氣後期加上正壓力,稱為positive end-expiratory pressure,簡稱PEEP,可以幫助心因性肺水腫等病人得到較好的動脈血氧氣飽和度。以下的呼吸法便是模仿PEEP,在高海拔可以促進二氧化碳的呼出,提昇動脈血氧氣飽和度。

一、把每一口呼氣分成兩階段:第一階段與平常呼氣相同,並不增加阻力,有如說「喝〜」;第二階段只從縮小的嘴唇出氣,增加阻力,有如說「富〜〜」。

二、上坡行進時尤其應持續這樣做。

三、呼吸速度要順其自然(行進時自然加快加深),不可刻意減緩。

〔五〕高山病的治療處置

* AMS 的治療原則:

1.務必遵守黃金律
2.藥物可能有效,但絕對不可因使用了藥物而違反黃金律。

* HAPE HACE 的治療原則:

1.立即行動,不可延遲。
2.確定有效的方法有三種:下降海拔高度、高壓袋治療、氧氣治療。
3.下降海拔高度是根本治療;高壓袋、氧氣治療則是暫時救急方法。
4.藥物可能有少許幫助,但不可靠。

<1>下降海拔高度

對於 HACE HAPE 來說,下降高度是最可靠的治療;下降 500-1000m 通常可以得到明顯療效。HACE HAPE 是緊急狀況,下降必須立刻行動,不可等待;即使在晚上,也應該儘可能連夜趕路,除非有替代方法:氧氣或高壓袋治療。

 

<3>氧氣治療

[
] 氧氣鼻管

鼻管開口就在鼻孔處,當吸氣時氧氣與空氣一同吸入,使用時氧氣流量應至少每分鐘4升。
氧氣鼻管 4 l/min 的效果相當於下降多少?估算如下:

若病人一次吸氣約X升,呼吸每分鐘Y次,吸氣與呼氣的時間長度比為1Z,氧氣流量開每分鐘H升,則令每次吸氣所吸到來自氧氣筒的氧是G升,可得G = H / [(1+Z)Y];而且此時病人所吸入混和氣體含氧百分比
FiO2 (*100%)= 21 + 79 * G / X
一般X約在0.40.9間,視體型與病情而定;Y1640Z12,視病情而定,但Y越大則Z越小,水腫的肺的X也較小。試取X=0.6Y=20Z=2H=4,則得FiO2=29.78%,也就是從21%提高為1.418倍。
因高低海拔的空氣均含21%氧,所以FiO2提高為1.418倍也就相當於下降到氣壓1.418倍的高度;這可從大氣壓與海拔高度的關係式得到:相當於下降2767m;這個結果並不受所在高度影響。由以上計算知氧氣鼻管開每分鐘4之效果相當卓著。

如何估算一瓶氧氣可以用多久?

一、必須知道一瓶氧氣扣除空瓶後淨重多少,假設為 X 公斤;

二、換算成莫爾數 n = X * 1000 / 32

三、使用理想氣體公式,每一莫爾在一大氣壓攝氏零度時體積是 22.4 升:

     (Patm/760) * V = n * 0.082 * (273 + T)

其中,

* 是乘法,

 / 是除法,

Patm:大氣壓,mmHg,若不考慮天氣變化,由高度推算;
V:體積,升;
T:攝氏溫度。
如此可以得到氧氣在該高度可以流出多少升,再除以4或5,便知開每分鐘4或5升時,可以維持幾分鐘。如果令 T = 0,氧氣流量為每分鐘5升,那麼,X 公斤的氧氣在氣壓為 P mmHg 的地方使用幾個小時?假設是 h 小時,

h = (760/P) * X * 2.33

但這裡要注意的是簡易氧氣流量計的刻度可能在高海拔不一定適用。

〔六〕急性高海拔疾病的病理簡介

 

<1>  什麼是水腫?

 

水腫是:微血管外面的組織間隙水分鬱積太多。

 

正常人體的微血管有微小空隙,允許水分與養分滲出到組織間隙,但蛋白質不能滲出。血流從小動脈流入微血管時壓力稍高,會驅使水分養分滲出。血流流到微血管下游快要匯聚成小靜脈之前,壓力已經降很低,這時候已經沒有驅使水分滲出的力量,反而因為微血管內有較濃的蛋白質,而有吸水的力量。大部分滲出的水分又被微血管吸入,少部分經由淋巴管收集再匯入靜脈。因此正常組織間隙水分不會鬱積太多。

 

如果因為生病使靜脈壓力太高,導致微血管下游壓力過高,高過蛋白質吸水的力量,會導致水腫。例子是心臟衰竭、靜脈血栓阻塞、腎造尿減少導致水與鈉滯留等。登山常見(不限高海拔)臉與手腳水腫,稱作周邊水腫,與激烈運動時腎造尿減少有關。

 

如果生病使得血中蛋白質濃度太低,使微血管吸水能力下降,也會水腫。例如肝硬化導致蛋白質製造不足、腎臟病導致蛋白質從尿中流失、營養不良等。

 

如果小動脈注入微血管的壓力太高,增加水分滲出,也會水腫;高山病與此有關。

 

如果微血管的空隙因病改變,使得蛋白質也漏出去,微血管內外的蛋白質濃度差異減小,因而降低微血管吸水能力,也會水腫。例如局部感染或受傷。高山病與此也有關。

 

肺水腫比較特殊,分為肺組織間隙水腫與肺泡腔水腫,後者嚴格說不符合水腫定義,因為肺泡腔不算組織間隙。肺泡腔積水正常可經由肺泡細胞上特殊的主動運輸吸收水分到組織間隙,進而進入微血管。這個吸收水分的機制在缺氧時容易停擺,這也是高海拔肺水腫重要發生機轉之一。

 

腦也有特殊之處。腦部微血管壁的接合更緊密,稱為血腦壁障,選擇性阻止許多溶質穿透,比身體其他器官的微血管更嚴格而無漏洞,但水可以容易通過。水進出血腦壁障的管道,是一項近年的新發現(相關研究者得了 2003 年諾貝爾化學獎),稱為 aquaporin(s),這是存於細胞膜上的蛋白質,分成許多型,也存在於腦以外的許多組織器官,例如抗利尿激素作用在腎臟就是透過aquaporin,以及包括大腸桿菌在內的各種高低等生物。Aquaporin形成一個能選擇性讓水分子快速通過細胞膜的通道,但不是一種主動運輸,水移動方向必須從低滲透壓(也就是溶質較少)的一側移向高滲透壓側。腦部正常產生的水分必須經由 aquaporin 移除到微血管中。

腦水腫,尤其是缺氧引起的水腫,水分鬱積位置常以細胞內為主而非組織間隙,這點又與前文的水腫定義略有不同。細胞膜上的 aquaporin 就是水分進出細胞的通道。

製造aquaporin 的基因是否要增加或減少表現,可以受到一些因素調控,但這方面還有待更多研究。肺部也有 aquaporinAquaporin是否與高海拔腦水腫、肺水腫有關可拭目以待。

 

<2>  高海拔腦水腫

 

腦部小動脈在腦部氧太少或二氧化碳太多時都會擴張。高度適應時呼吸換氣會增加而使體內二氧化碳減少,因此可避免腦部小動脈因缺氧而擴張。如果二氧化碳仍然與在低海拔時一樣多,腦部小動脈就會因缺氧而全面擴張,大量壓力偏高的血流注入微血管,導致微血管滲出太多水分。為什麼說壓力偏高呢?因為口徑中小型的動脈的血流在進入很小的動脈時,因這些很小的動脈平常維持相當程度的收縮,產生阻力使壓力降落,所以血流進入微血管時壓力已經降得很低。這些很小的動脈扮演調節血流的重要角色。如果微血管的血流不足所需,很小的動脈只要稍稍擴張便會帶來許多血流。什麼情況會造成血流不足所需呢?例如年紀大時某些中大型動脈可能會因粥狀硬化而狹窄,因而注入其下游小型動脈的血流壓力偏低,這時候很小的動脈如果不擴張便會局部血流不足。血流最重要的功能首推供應氧氣並且把二氧化碳帶走。因此氧氣與二氧化碳是調節局部血流最重要因素。如果缺氧且二氧化碳相對的偏多是全面性的,造成腦部全面性小動脈擴張,

微血管承受太多壓力而滲出太多水分,而且在匯成靜脈之前的微血管壓力仍然偏高,所以減少或失去回收水分的能力,便會造成腦水腫。

 

腦部組織水腫結果體積膨脹。因為顱骨與硬腦膜限制顱內體積無法增加,腦膨脹時便往脊髓出口方向擠壓。大小腦連接脊髓的部分就是腦幹,是呼吸中樞所在,呼吸中樞被腦水腫擠壞而呼吸停止便導致死亡。

 

 

<3>  高海拔肺水腫

 

肺部有與身體其他部位不同的特殊之處。

健康人的肺動脈壓力比身體其他部位的動脈壓力低很多,低到與微血管壓力相當,所以平常肺部很小的動脈是處於舒鬆的狀態。

 

當局部肺泡腔的氣體缺氧時,反而會引起那裡的很小動脈收縮。原因是,肺泡腔的氣體缺氧時,流到那裡的血液便會維持缺氧狀態流回肺靜脈與心臟,與從其他沒有缺氧的肺泡流回來的充氧血混合,而降低整體的含氧飽和度。如果缺氧肺泡的血流減少,從其他沒缺氧的肺泡流回的充氧血就可以維持較高的含氧飽和度。

什麼狀況會造成局部肺泡缺氧呢?例如局部小支氣管被痰、腫瘤或肺水腫滲出的液體阻塞時。

 

如果所有肺泡都缺氧,例如在高海拔,那麼幾乎所有肺小動脈都收縮,就會使原本較低的肺動脈壓力高了起來。對於收縮的肺小動脈的下游的微血管而言,並不會有壓力上升,因為在經過收縮的肺小動脈時已經因阻抗而壓力下降。但是,大部分人都會有部分的很小的動脈管壁平滑肌發育不良,因此收縮不良,而使已經上升的肺動脈壓力無法在那裡受阻抗而下降。偏高壓力的血流注入局部肺泡微血管導致滲出水分過多而水腫。嚴重時,微血管承受不了壓力而產生裂縫,使得蛋白質漏出,因而血管內外的蛋白質濃度差減少或失去,更使水分無法回收。更嚴重時甚至微血管完全破裂,連紅血球也漏出。

 

 

肺部水分回收方面在肺水腫的發生機轉也很重要。

 

肺水腫可以分肺組織間隙水腫與肺泡腔水腫兩方面。組織間隙的意思是細胞與細胞間的空隙。肺泡腔是與氣管、體外相通的小空腔。

肺泡腔的壁是肺泡細胞構成,緊鄰著微血管壁細胞。

平常肺泡細胞與空氣之間有一層薄薄的水液。如果這層水液不正常地增多,那就是肺泡腔水腫。

肺泡細胞有第一型與第二型之分。第二型肺泡細胞的細胞膜上有特殊的蛋白質構造(鈉離子通道)與脢(鈉--ATP脢)用來把過多的肺泡腔水分像幫浦一樣地吸收回到微血管中。

而製造這些蛋白質構造與脢的相關基因在缺氧時常常停擺,因此,缺氧會引起肺水腫的理由又加了這一條。

 

 

<4>  該多喝水?還是少喝水?

 

有種說法是多喝水可以預防高山病。這個說法不管正不正確,至少未經證實。

 

有研究報告指出,在高海拔沒有罹患AMS(急性高山症)的人體重會減輕,而罹患的人相對的體重沒有減輕。體重減輕意味著脫去水分。那麼,水分較多與罹患AMS之間有相關性,雖然因果關係不知,是否表示多喝水反而有害?肺水腫與腦水腫都是在局部組織的水太多,更加強了多喝水有害的感覺。

 

三十幾年前醫學界剛開始研究高海拔肺水腫時,就已經用心導管發現報告中的患者都肺動脈壓力偏高但左心房壓力正常或偏低。雖然報告的病患人數不是很多。

 

左心房壓力是一個重要指標,代表血液總體積相對於循環所需的多寡。醫院裡常見的心臟衰竭引起的肺水腫,其左心房壓力偏高。所以醫生常常用利尿劑治療心衰竭病人,藉由增加排尿來減少體內水分。但如果所有高海拔肺水腫患者的左心房壓力都正常或偏低,那麼減少體內水分的方法就可能無效。

 

爬山時常看到有的人臉部與手腳水腫,這到底為何發生、又與高山病有無關係?

 

要釐清這些問題並不容易。但關於水的基本生理學觀念須先了解。

體內關於水的恆定有兩項最重要的:血液的滲透壓、血管內容積。

 

(a)滲透壓

 

血液的主體是水溶液,含有許多溶質,其中最多的是鈉離子。滲透壓是什麼呢?假想一杯水溶液裡面溶質分布並不均勻,這時候溶質自然會從濃度高的地方擴散到濃度低的地方。再假想有一片薄膜把杯子隔成兩半,一邊溶質濃度比另一邊高,而且這薄膜允許水通過但不允許溶質通過。這時候溶質無法從濃度高的一邊滲透到濃度低的一邊,但會看到水從溶質濃度低的一邊跑到溶質濃度高的一邊。結果形成兩邊液面高度不同的現象。液面高度不同則靜水壓不同。當達到平衡之後,兩側的靜水壓差就等於兩側溶質濃度不同造成的滲透壓差。溶質濃度越高則滲透壓越高。

細胞膜是種可以選擇性讓某些溶質通過,某些不能通過的半透膜。正常生理必須維持細胞外液滲透壓以及多種離子濃度在一個狹窄範圍,否則許多細胞無法正常運作,尤其是腦細胞。鈉離子是構成細胞外液滲透壓的最主要成分。細胞外液主要包括組織間隙液與血液。

 

人體監測血液滲透壓以及其控制中心在大腦的下視丘。當感受到滲透壓偏高時,下視丘會引發口渴感覺並指揮腦垂體會分泌「抗利尿激素」。抗利尿激素隨血液到達腎臟,增加水分從腎小管吸收,因而濃縮尿液,提高尿液的滲透壓,降低血液滲透壓。反之,當下視丘感受滲透壓偏低時,停止引發口渴的感覺,並且停止腦垂體分泌抗利尿激素,於是腎小管停止水分再吸收,尿液滲透壓降低,血液滲透壓升高。健康人的血清(血清是血漿除去凝血蛋白後的液體)滲透壓控制在每公斤水285-295 mosml的狹窄範圍,但尿液的滲透壓可以變化在50-1200的寬廣範圍。

簡單地說,維持鈉離子濃度大約就是維持滲透壓,這經由在腎臟對純水再吸收以及口渴喝水行為的調控來達成。

 

(b)血管內容積

 

當人體努力維持恆定的細胞外液滲透壓,大約也就是鈉離子濃度時,增加或減少體內鈉離子的總量所改變的就不是鈉離子濃度,而是細胞外液的體積。

 

如果沒有藥物來干擾,沒有增加鹽分攝取,體內鈉離子的總量維持不變,那麼在人體維持恆定的細胞外液滲透壓的機制運作下,多喝淡水並不會增加細胞外液的體積,而只會增加低滲透壓尿液的排出。

 

血液是細胞外液的一部份,因此,血管內容積也就是血液的體積的調控,與細胞外液體積的調控常常大約是指同一件事,其間的差異可由關於水腫的前文去了解。血管內容積又關係到血壓,這有點類似輪胎裡面氣越多則壓力越大。所以調控體內鈉離子總量就會調控到血管內容積與血壓。

 

調控血管內容積與血壓的機制相當複雜,在此就不詳細探討。其中有個叫做:腎素-血管張力素-醛固酮系統(renin-angiotensin-aldosterone system),這個不能不知。

 

先談醛固酮 aldosterone。這是腎上腺皮質分泌的荷爾蒙,會作用在腎小管促進鈉離子再吸收(也就是減少鈉離子從尿中排泄),另外會促進氫離子與鉀離子排泄到尿中,促進碳酸氫根再吸收等。所以,醛固酮會增加血管內容積與細胞外液體積,升高血壓,使血液偏鹼,使血液鉀離子濃度減少;但只有醛固酮的作用並不會改變鈉離子濃度,理由前面已說明。

 

調控醛固酮分泌的機制有很多,血管張力素 angiotensin 只是其中之一,會促進它的分泌。血管張力素本來以非活性狀態存於血中,受到腎素 renin 的作用而活化。血管張力素還有其他功能:增加「腎小球過濾量」、使大部分體動脈收縮等。腎素也是荷爾蒙,在腎臟分泌。調控腎素分泌的機制也很多,其中包含「腎小球輸入小動脈」的壓力、「腎小球過濾量」、交感神經與腎上腺素等。

 

對於登山活動而言,高度運動量使得交感神經興奮與腎上腺素分泌增加,這會促進腎素分泌,間接使醛固酮分泌增加,因而增加血管內容積與細胞外液體積。血管內容積與細胞外液體積增加太多時可能導致靜脈壓力上升而水腫。這效應是由高運動量引起,而非高海拔引起,所以低海拔登山若夠激烈,天數夠長,也可見到周邊水腫。(不過,運動從流汗喪失水分與鈉,如果攝食不足,則細胞外液也可能減少。)

 

這種高運動量引起的血管內容積與細胞外液體積增加,會不會在高海拔促使高海拔腦水腫或肺水腫發生呢?其實尚未見到有研究給予解答。但是,在高海拔做劇烈運動本身會增加高山病機會則是公認的,其原理之一可能是運動加速血流,縮短紅血球通過肺泡微血管的時間,以至於來不及讓紅血球吸收氧氣的步驟達到平衡,而使血液更缺氧;另外,激烈運動也可能經由增加血流而升高肺動脈壓力,使肺水腫更容易發生。

 

有研究指出,曝露於高海拔會使醛固酮的分泌減少,而增加排尿,體重減輕,血管內容積會減少。但高海拔的缺氧環境卻使腎素分泌增加,這可能因為缺氧使交感神經興奮。在高海拔,醛固酮的分泌卻對腎素-血管張力素反應遲鈍。

 

綜合起來,登山的劇烈運動使得鈉與水滯留體內;高海拔本身則效果相反,造成鈉與水流失。在高海拔做登山運動的結果則各種狀況都有可能。

登山時的周邊水腫通常並不被認為是高山病表徵之一。沒有周邊水腫時,登山多補充水分與適量鹽分應該值得鼓勵,但不是能預防高山病,而是登山流汗多,需要補充才有好體力。有周邊水腫時,補充水分與鹽分是否應限制,則尚無標準解答,可能謹慎一點較好。已經有了高山病時,補充水分與鹽分是否應限制,也尚無標準解答。如果有高山病,同時有周邊水腫,那麼我個人建議限制水分與鹽分,並且使用利尿藥。


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