El
tema de la vida en la altura es de gran relevancia tanto por lo que concierne a
las personas que viven en cotas altas, como por el amplio uso que se hace en la
actualidad de los campamentos de entrenamiento en alturas medias, con el objeto
de mejorar la capacidad de rendimiento de los atletas. En las altas cordilleras
de África, Asia y Sudamérica viven alrededor de 150 millones de personas en
alturas superiores a los 2000 msnm, y es importante conocer la influencia que
impone esta condición en el organismo humano, tanto en la salud como en la
enfermedad. Además, es importante conocer las exigencias del hábitat en la vida
de los seres vivos, y analizar las respuestas de aclimatación que enfrentan las
personas que se someten a entrenamientos físicos intensos. Con la concesión de
la sede de los XIX Juegos Olímpicos de la era moderna, a Ciudad de México en
1968, (ciudad situada a 2240 msnm), se realizaron numerosas investigaciones
antes, durante y después de los mismos, que contribuyeron a conocer el
comportamiento del cuerpo humano en ese ambiente, y como afectaba la altitud el
rendimiento de los atletas en los distintos deportes y especialidades atléticas.
Desde entonces, y con el éxito alcanzado por atletas provenientes de lugares
ubicados a más de 2000 msnm (keniatas, etíopes, eritreos.), se ha difundido
masivamente el entrenamiento en la altura.
Hoy en día se puede afirmar sin exageración que esta práctica está
institucionalizada en casi todo el mundo. En años recientes se ha descrito la
participación de distintos factores relacionados con la hipoxia, que se activan
o acentúan sus efectos cuando el sujeto se desempeña en dichos ambientes (1,2).
También se han logrado importantes avances en el conocimiento de las respuestas
del organismo humano en altitudes medias, altas y extremas, así como en el uso
de la hipoxia artificial mediante cámaras o recintos especiales (1,2). Además,
se han identificado un número significativo de genes que pudieran estar
vinculados con el rendimiento físico en condiciones de hipoxia (3,4).
Clasificación de la altitud
La continuidad en
la altitud es nominalmente clasificada en 5 categorías (5):
Nivel
del mar o cerca del nivel del mar: 0 a
500 m.
Baja
altitud:
>500 a 2000 m.
Altitud
moderada:
>2000 a 3000 m.
Alta
montaña:
>3000 a 5500 m
Altitud
extrema:
>5500 m.
Hipoxia
La hipoxia es la
disminución del contenido de oxígeno en el aire que se respira. Esta es una
condición que se produce cuando se asciende a cotas elevadas. En estos casos no
disminuye el porcentaje de oxígeno en el aire inspirado, sino que disminuye la
presión parcial del mismo y ello trae como consecuencia la reducción del número de moléculas de oxígeno en el aire
que se respira, proporcionando una oferta menor del mismo a los tejidos, y en particular al
músculo esquelético, lo que afecta el rendimiento en ejercicios de una duración superior a los 4 ó 5 minutos. Se describen tres condiciones relacionadas con la
hipoxia (6):
Hipoxia aguda: que son las respuestas que se observan en las 2-3 primeras horas de
exposición a la altura, hasta los 5 días de permanencia.
Hipoxia crónica: son las respuestas observadas, desde el sexto día de exposición en
adelante.
Hipoxia de toda la
vida: cambios que se observan
en las personas que fueron concebidas, nacieron y han vivido toda su vida en la
altura.
En las primeras
horas de permanencia en la altura el organismo pone en marcha unos mecanismos
que buscan compensar los efectos adversos de la hipoxia, que se conocen como
proceso de acomodación. Los cambios orgánicos y funcionales observados
durante la permanencia de algunas semanas se denominan aclimatación. Ambas
condiciones son reversibles al bajar de la altitud e instalarse de nuevo en
tierras bajas. La adaptación se ha descrito en algunos animales que viven
permanentemente en la altura, como es el caso de la llama de Los Andes y el yak
de los Himalayas, y las características funcionales desarrolladas por ellos se
trasmiten de generación en generación a la descendencia. Está menos claro si
esto ocurre en los humanos, como sería el caso de los Sherpas (etnia de las
montañas de Nepal en los Himalayas) y los indígenas de los Andes (6).
Cambios físicos con la altitud
1.- Disminución de la presión
atmosférica.
La
presión atmosférica disminuye de forma proporcional a la altura, a razón de 1
mmHg por cada 10 metros de ascenso, aproximadamente (7,8), pero la
composición química del aire permanece igual que a nivel del mar. Lo que ocurre
es una disminución de las presiones parciales de los gases que lo integran, y
ello afecta el intercambio gaseoso entre el medio ambiente y los pulmones,
entre los pulmones y la sangre, y entre la sangre y las células. Este proceso
responde a la ley de las presiones parciales de los gases, descrita por Dalton.
De acuerdo a esta ley, en La
Guaira el oxígeno ejerce una presión de 160 milímetros de
mercurio (mmHg) y en el pueblo de Apartaderos en el estado Mérida (Venezuela),
situado a 3400 msnm, es de solo 105 mmHg. Esta diferencia de presión, desde un
punto de vista práctico, actúa como si
existiera menos oxígeno en el aire que se respira. Este efecto se conoce como “porcentaje efectivo de oxígeno” (Tabla
I)
Realizando
las correcciones correspondientes, a nivel del mar la presión de oxígeno en los
pulmones es de 103 mmHg, mientras que en Apartaderos es de 66 mmHg, afectando por lo tanto el
intercambio gaseoso. Afortunadamente el cuerpo humano dispone de una proteína transportadora
de oxígeno, la hemoglobina (Hb), que pese a esas diferencias tan grandes de
presión de oxígeno en los pulmones, la saturación de la Hb apenas disminuye un 10%
(Figura I)
Figura 1.-Curva de saturación
de la hemoglobina. En la figura se observan
diferentes grados de saturación de la
Hb de acuerdo a la presión de O2 en el aire. Para
que la saturación sea del 100% se requiere respirar oxígeno puro o aire en una
cámara hiperbárica (Fig II) a 2 atmósferas de presión aproximadamente.
Figura 2 .- Modelo de cámara hiperbárica
En la figura 3 y en la tabla I se observa cómo se modifica la presión atmosférica, la presión de
oxígeno y el porcentaje efectivo de oxígeno de acuerdo a la altitud sobre el
nivel del mar (9).
Figura 3.- Curva de Zuntz
TABLA I.- Efectos de la altitud en la presión
atmosférica, presión de oxígeno y porcentaje de oxígeno efectivo
|
ALTITUD
(msnm)
|
P.
ATMOSFÉRICA
(mmHg)
|
P.
OXÍGENO
(mmHg)
|
O2
EFECTIVO
(%)
|
|
0
|
760
|
160
|
20,93
|
|
500
|
716
|
150
|
19,62
|
|
1000
|
674
|
141
|
18,44
|
|
1500
|
634
|
133
|
17,39
|
|
2000
|
596
|
125
|
16,35
|
|
2500
|
560
|
117
|
15,30
|
|
3000
|
526
|
110
|
14,38
|
|
3500
|
493
|
103
|
13,47
|
|
4000
|
462
|
97
|
12,68
|
En la tabla II se muestra la saturación de la hemoglobina
a diferentes presiones arteriales de oxígeno.
TABLA II.- Saturación de la hemoglobina a diferentes
presiones parciales de oxígeno
PaO2 % Sat
Hb
27
(P50)
50
40 75
50 85
60 90
80 95
100 97,5
150 100
.
2.-
Disminución de la temperatura.
Con el ascenso, la
temperatura desciende a razón de 1ºC cada 150
a 180 metros (m) de ascenso, dependiendo de la orientación del terreno.
En la ladera sur los cambios son más rápidos que en la norte (7,8). Con la altitud
se generan lo que se conoce como pisos térmicos.
Por otra parte, hay
que considerar la sensación térmica (10), que depende tanto de la
temperatura ambiente como de la velocidad del viento. Es el equivalente a la
temperatura que aprecia el cuerpo como producto de estos dos factores. En la
alta montaña hay que tomar muy en cuenta este factor por el riesgo que existe
de enfriamiento extremo e incluso congelación. Cuando la temperatura ambiente
es de 5ºC y la velocidad del viento es de 20 km/h, la sensación que registra
nuestro cuerpo es como si estuviéramos a una temperatura de 1ºC (Tabla III),
pero si la temperatura ambiente es de -10º
C y la velocidad del viento de 30 km/h, la temperatura que percibe
nuestro cuerpo es de -20ºC, y así sucesivamente. En las grandes alturas hay que
tomar en cuenta estos factores por el riesgo de congelamiento y muerte, si no
se lleva el atuendo adecuado.
3.- Disminución
del vapor de agua en la atmósfera.
La disminución del
vapor de agua en la atmósfera es más intenso que la disminución de la presión
parcial de oxígeno. A 2000 msnm el vapor de agua disminuye en un 50%, y a los
4000 msnm la disminución es del 75%. Esta es una de las causas más importantes
de deshidratación en grandes alturas, lo cual unido
a la velocidad del viento, y a los cambios que ocurren en el sistema endocrino
(hormona antidiurética, aldosterona, renina) son factores que contribuyen tanto
a la deshidratación como al enfriamiento (11).
4.- Aumento de la irradiación solar.
Con el ascenso
aumenta tanto la radiación infrarroja como la ultravioleta, siendo esta última
la que produce las quemaduras solares y la inflamación de la córnea. La
irradiación solar aumenta entre un 2% y un 4% cada 100 metros de ascenso, hasta
los 2000 msnm. Después 1% por cada 100 metros de ascenso adicionales. La
presencia de nieve acentúa todavía más el efecto de las radiaciones por
reflexión de la luz solar, pudiendo incrementarse la radiación hasta en un 90% (8).
5.- Disminuye la densidad del aire.
Este hecho facilita
la mecánica respiratoria porque reduce el trabajo de los músculos respiratorios
para vencer la resistencia de las vías aéreas. También favorece el
desplazamiento, el levantamiento y lanzamiento de objetos. En Ciudad de México
la disminución de la densidad del aire tiene un efecto similar que desplazarse
con un viento a favor de 1,7 m/seg (12)
TABLA III .- Sensación térmica o efecto windchill para
temperaturas
desde 5 a -30º C
6.- Disminuye la fuerza de gravedad.
Este hecho resulta
ventajoso también tanto para el desplazamiento, el levantamiento y el
lanzamiento de objetos. La fuerza de gravedad disminuye 0,003086 m/seg2
por cada 1000 metros de ascenso. En Ciudad de México la disminución de la
fuerza de gravedad es de 0,00691 m/seg2 y el efecto sumado de la
disminución de la densidad del aire y la disminución de la fuerza de gravedad,
permite mejorar varios centímetros el rendimiento en los saltos de altura,
longitud y garrocha y en varios decímetros los lanzamientos de disco y jabalina
(12).
