Sauerstoffmangel und Höhenadaption
Mit zunehmender Höhe wird der lebenserhaltende Sauerstoffmantel der Erde immer dünner. So beträgt die Sauerstoffdichte der Atmosphäre (Sauerstoffpartialdruck) in einer Höhe von 5500 Meter nur noch die Hälfte des Wertes auf Meereshöhe. Auf dem Gipfel des welthöchsten Berges in 8848 Meter beträgt er nur noch 32 Prozent.
Für jeden Höhenbergsteiger ist das Wissen um diese physikalische Gegebenheit und die dadurch notwendige Akklimatisation und Adaption des eigenen Körpers überlebenswichtig. Da der Sauerstoff mit zunehmender Höhe weniger konzentriert vorkommt (geringerer Druck zur z.B. Meereshöhe), wird die lebensnotwendige Versorgung des Körpergewebes beeinträchtigt. Die Versorgung des Körpers mit Sauerstoff wird durch ein graduelles Sauerstoffdruckgefälle entlang der Sauerstoffversorgungskette des menschlichen Körpers gewährleistet. Dabei nimmt die Sauerstoffkonzentration von der Außenluft zur Luft in den Atembläschen (Alveolen), weiter zum arteriellen Blut und schließlich zum zu versorgenden Gewebe ständig ab. In den Alveolen existiert der Sauerstoff noch als freies Gas, wogegen er im Blut chemisch an das Hämoglobin (Blutfarbstoff der roten Blutkörperchen) gebunden vorkommt. Mit zunehmender Höhe nimmt die Sauerstoffsättigung des Hämoglobins ab. Im Basislager des Aconcagua auf 4300 Meter Höhe, hat die arterielle Sauerstoffsättigung in meinem Blut 82 Prozent betragen. Am Gipfel des Everest beträgt sie nur noch ca. 42 Prozent. Die verringerte Sauerstoffabgabe vom arteriellen Blut an das Körpergewebe führt zum Gewebesauerstoffmangel – zur Hypoxie. Sie ist damit ausschließlich eine Folge des geringeren Sauerstoffpartialdruckes.
Der menschliche Organismus verfügt über eine Anzahl von Mechanismen, um diesen Sauerstoffmangel zu einem gewissen Grade zu kompensieren. Als erste Reaktion für eine Höhenadaption wird die Atmung vertieft und beschleunigt. So gelangt mehr Sauerstoff in die Lungen. Neben der erwünschten vermehrten Sauerstoffzufuhr, wird durch die verstärkte Atmung (Hyperventilation) auch vermehrt Kohlendioxid abgeatmet. Damit fällt der Säuregehalt des Blutes (respiratorische Alkalose). Durch die erhöhte Bindung des Sauerstoffs an das Hämoglobin wird dessen Abgabe vom arteriellen Blut an das Gewebe erschwert. Die Alkalose wird bei längerem Aufenthalt in großen Höhen durch eine vermehrte Ausscheidung von Bicarbonat in der Niere korrigiert.
Weitere rasch einsetzende Anpassungsmechanismen sind eine vermehrte Lungendurchblutung, welche gleichfalls sehr rasch die Sauerstoffaufnahme fördert, sowie die Erhöhung der Herzfrequenz und des pro Herzschlag transportierten Blutvolumens. Die Gewebehypoxie führt dazu, dass im menschlichen Knochenmark vermehrt rote Blutkörperchen gebildet werden. Bei der so genannten Höhenpolyglobulie nimmt die Anzahl der roten Blutkörperchen bei einem vierwöchigen Aufenthalt in 4000 Meter um 20 bis 25 Prozent zu. Diese Maßnahmen führen zu einer gesteigerten Sauerstofftransportkapazität des Blutes.
Bergkrankheit - High Altitude Sickness/High Altitu
Erfolgt der Aufstieg in große Höhen zu schnell genügen die beschriebenen Anpassungsmechanismen – Adaption zu 80 Prozent in 10 bis 14 Tagen, zu 95 Prozent in vier bis sechs Wochen- nicht mehr und können zu einer schweren Hypoxie führen. Die direkte Folge der Hypoxie kann zur Bergkrankheit führen. Die leichten Formen führen beim Patienten zu Kopfschmerzen, Müdigkeit, Schwindelgefühl, Atemnot, Appetitlosigkeit sowie Übelkeit und Erbrechen. Die schweren Formen können zur Bildung eines Höhenlungenödems (Ansammlung von Wasser in den Lungenbläschen) und/oder eines Hirnödems (Schwellung des Gehirns durch gesteigerten Wassergehalt in den Zellen; nervöse Störungen bis zu Bewusstlosigkeit) führen. Beide Zustände sind höchste Alarmzeichen, die einen schnellstmöglichen Abstieg/Abtransport in geringere Höhen erfordert. Eine höhenbedingte Schädigung der Hirnfunktionen ist ferner durch Gerinnselbildung in den das Gehirn versorgenden Blutgefäßen möglich, wodurch Symptome wie beim Schlaganfall auftreten können. Die Thrombosenbildung wird durch eine zunehmende Verdickung des Blutes (Hyperviskosität) begünstigt. Als Folge der Zunahme der Anzahl an roten Blutkörperchen sowie des hohen Wasserverbrauchs des Bergsteigers in großer Höhe führt die Hyperviskosität zu einer Vertrocknung des Organismus von innen. Eine Faustregel besagt, dass man pro 1000 Meter Höhe am Tag bis zu einem Liter Flüssigkeit zuführen muss, um das Blut ausreichend zu verdünnen.
Bereits die britischen Bergsteiger des ersten Everest-Expeditionen Anfang der zwanziger Jahre des letzten Jahrhundert beobachteten eine Erscheinung, für die sie die Bezeichnung „High Altitude Deterioration„ prägten. Sie ist von der akuten Bergkrankheit zu unterscheiden und ist ausschließlich die Folge des chronischen Sauerstoffmangels. Selbst der trainierte und optimal adaptierte Bergsteiger hat in Höhen von über 5300 Meter mit der ständigen Verschlechterung seiner physischen und psychischen Verfassung zu kämpfen. Eine wirkliche Anpassung und damit ein dauerhaftes Überleben in Höhen oberhalb vom Everest-Basislager (5400 Meter) ist nicht möglich. Eine Erholung kann nur in niedrigeren Höhenlagen erfolgen. Die höchstgelegene menschliche Ansiedlung der Welt, Auconquilcha liegt auf 5300 Meter in den chilenischen Anden. Die hier lebenden Indios, die in Chiles höchstgelegenem Schwefel-Bergwerk auf 5800 Meter Höhe arbeiten, ziehen es vor, täglich in ihre Siedlung zurück zu gehen. Auf dieser Höhe können sie noch „ihr Leben genießen“. Alle Versuche dauerhaft höher zu siedeln sind gescheitert, da der chronische Sauerstoffmangel durch Appetitlosigkeit und die resultierende verminderte Nahrungsmittelzufuhr den menschlichen Körper zu sehr in seiner Leistungsfähigkeit beeinträchtigt. Das Ausmaß und die Geschwindigkeit der High Altitude Deterioration sind abhängig von der Höhe, der Verweildauer sowie der individuellen Konstitution des Bergsteigers. Während sehr gut angepasste Menschen in Höhenlagen um 6000 Meter mehrere Monate überleben können, ist dies in 8000 Meter Höhe ohne zusätzlichen Sauerstoff nur für wenige Tage möglich.
Chance Besteigung oh. Verwendg von zusätzl OČ
Die Erfolgsaussichten und Konsequenzen von Besteigungsversuchen ohne Flaschensauerstoff wurden bis zum Beweis durch die Expedition von Habeler und Messner 1978 heftig diskutiert. Das alte Dogma: „Über 8500 Meter Höhe ist jedes Überleben ohne Sauerstoffgeräte unmöglich„, ist falsch. Es gibt keinen physiologischen Grund, warum für adaptierte Bergsteiger ein kurzfristiges Überleben und Funktionieren in Höhenlagen bis 9000 Meter unmöglich sein sollte. Selbst G. L. Mallory , der 1924 auf über 8500 Meter Meereshöhe auf der Nordost-Route verschollen ist, war davon überzeugt, das es möglich sei, den Everest auch ohne zusätzlichen Sauerstoff zu besteigen. Sir Edmund Hillary, einer der Erstbesteiger des Everest, äußerte sich 1961 wie folgt:„Even the summit of Everest is not beyond the capacity of an unassisted man„, sogar der Everest kann ohne Sauerstoffgeräte bestiegen werden.
Die Risiken einer Expedition ohne zusätzlichen Sauerstoff sind nur graduell verschieden von den allgemeinen Risiken des Höhenbergsteigens. Die zunehmende Verringerung der körperlichen und geistigen Leistungsfähigkeit, die Erfrierungsgefahr, die Gefahr von Thrombosen, Lungen –und Hirnödemen, Erkältungskrankheiten (Khumbu-Husten), Magen-Darmkrankheiten, etc. können den Aufstieg unmöglich machen. Es ist wissenschaftlich anerkannt, dass während eines Aufenthaltes in großen Höhen zahlreiche Hirnzellen absterben. Vor allem das Namen- und Personengedächtnis ist bei einigen Bergsteigern teilweise über Wochen vermindert. Die Vergangenheit hat gezeigt, dass kein Achttausender-Bergsteiger verblödet von seiner Expedition auf die höchsten Gipfel zurückgekehrt ist.
Die wesentlichen Grundlagen des Erfolges liegen in sehr guten körperlichen und geistigen Eigenschaften, der Anwendung bestimmter eigener Techniken (Erfahrungen früherer Expeditionen eigen/fremd) sowie einer hochmodernen und funktionellen Ausrüstung. Entscheidend für den Erfolg einer solchen Expedition sind die Motivation, Zielstrebigkeit und die Fähigkeit, Schmerzen und Leiden über das Normale ertragen zu können.