突發性高山症-成因、時間點與預防

發表於2017/10/24
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本文為網友的心得,以下內容不代表健行筆記立場。

高山症是登山者最害怕發生的狀況之一,大叔相信每位爬過大山的人都有這樣的經驗:頭痛欲裂、食不下嚥、四肢無力、天旋地轉、輾轉難眠,我們或多或少都中過這症狀一項或是多項。


輕度的高山反應還能讓我們有警覺,但突發性高山症則常常讓人措手不及。

相信大家一定都看到過一種情況,就是一個人在爬山過程中都好好,但突然就發生嚴重的高山反應,短時間就演變成高山症疾病。


大叔自己也發生過這樣的情形,某次爬南湖大山,一路上能吃能笑,抵達南湖山莊還有餘力跑去上圈谷拍夕陽照,但入夜後就開始有明顯的高山反應(保暖做得非常徹底,因為大叔很怕冷)。

這次經驗讓大叔我發覺,高山症不一定是從輕度反應開始,也有這種突然上身的狀況。

這種突發性高山症被我們圈內戲稱『得罪山神』的高山病,其實源自於身體內的一種自然機制。


【身體免疫力強弱的週期】

人體免疫力最強的時候,都是在我們『正在運動的時刻』,再隨著活動的結束後漸漸回到正常值。

但如果運動很激烈,強度大過一定的門檻後,在活動停止後2-4小時內免疫力不但會下降,更會進入到一個稱作開窗期(open window)的期間,這期間免疫力較平常更差,這也就是人體最弱的時刻【1,2,5】。


在這免疫力最差的時候,上呼吸道感染的風險更是遠大於中等強度的運動,下圖也顯示了中等強度的運動可有效地降低上呼吸道的感染,激烈運動後風險則是大大提升。


所以我們這邊可以先得到一個簡單的結論,就是:

激烈的運動在休息後2-4小時內會造成免疫力大幅下降。


【運動強度的定義方式】

在得到上述的結論後,我們必須來了解一下如何定義運動強度【3,4,5】。

因為這邊要應用到運動生理學的名詞,所以我們先一起來定義下面的名詞:


METs:攝氧量,1 METs等於3.5ml/kg/min,意思為每分鐘每公斤需攝入3.5ml的空氣

最大攝氧量(VO2max):從事最激烈運動時,我們所消耗的最高氧氣數值,單位是毫升/公斤/分鐘,相對指標須乘上體重。

一般人的相對值是45ml/kg/min(約13METs),運動員大約是60-70(約17-20 METs),神人可達80以上(約23 METs)。

簡單說,就是你用盡全力狂奔,然後感覺快要往生時你所吸的空氣有多少。

運動生理學在定義運動強度範圍是採取攝氧量這種概念,使用的就是METs。

1單位的METs大約是3.5ml/kg/min,隨著運動強度的增加其攝氧量也會跟著增加,所以METs越大即代表運動強度越強。


下表則是各種運動定義的METs範圍【3】:


而METs的強度範圍如下表:


由上述的表格我們得知登山活動的METs區間為5-10,強度介於中等-非常強。

而前面所說,一般人的最大攝氧量是45ml/kg/min,1 METs = 3.5ml/kg/min,在相同時間與相同體重之下,登山運動強度以最大攝氧量來評比則為:

39% VO2max ~ 78% VO2max

而運動生理學所定義的『激烈運動』,就是%VO2max >70%或是75%持續運動超過1小時,超過這個數值就代表你現在的活動已經算是『激烈運動』。

中等(溫和)運動則是%VO2max = 50%左右,大於則是高於一般強度。


但我們在攀登過程時,我們很難用最大攝氧量這個方式判斷,這得使用到專業儀器才有辦法。

較適合的方式,就是我們那顆對強度最敏感的幫浦-心臟,用他的頻率來檢視我們的強度。


而在這邊我們也先來了解一下相關名詞解釋。

最大心跳率(MHR):條件同上,測試最大的心跳數,單位多數採bpm(每分鐘脈搏數)。

不過這個指標的計算方法尚未有任何一種被完全採用,所以我們採簡易的算法

220 - 年齡 = MHR

最大心跳率比率(%MHR):最大心跳率的百分比,假使最大心跳率是200 bpm,那50%MHR就是100 bpm


接下來再利用文獻上提供的轉換表,最大攝氧量70%等於%MHR的81%,75%則是相當於85%MHR


接著再來將這比率依照年齡來做換算,就能得到『激烈運動』下的MHR。


而這個換算出的心跳率,就是『激烈運動』的分界點。

換句話說,超過這個心跳率就代表你進入『激烈運動』的範圍。


【登山的激烈運動為何?】

所有運動如同登山一樣都會有一個強度範圍,說明這項運動大約會落在何種強度區間。

而登山這項活動總體包括了:健行、爬升、攀登、下切與負重,各種強度的變化自然也不太相同。


登山的強度依照分類則是:平坦路步行-->負重上攀,所以登山最激烈的運動模式推斷就是在『負重爬升』或是『負重上攀』。

文獻上目前大叔尚未找到有討論VO2max與負重的相對關係,但顯而易見的是,隨著負重的增加,%VO2max也會逐步提高。


因此我們可以推斷,當登山者負重上升時其強度最高,而依照DAVID C. NIEMAN的理論,持續這樣的活動1小以上就屬『激烈運動』的範圍,因此在開始休息之後的2-4小時,其免疫力將下降至比平常更低的狀態,此時上呼吸道感染的風險更是所有時刻之冠。


【突發性高山症的成因之一:免疫力下降】

大家都知道高山症的成因很多,包括失溫、喝酒、感冒...等等,但簡單說就是當免疫力不足時,身體因而受到感染而引發高山症。

綜合上述所說,登山者在負重上升或上攀時就進入到『激烈運動』的範疇之內,這樣的活動只要時間持續1小時以上,一旦開始休息之後的2-4小時就會進入到最低免疫力的開窗期

因此我們可以知道,在我們連續且快速上升高度的過程時,這時免疫力是最強的時刻,但隨著開始休息(大休或是抵達休息點)之後免疫力則快速下降,這時登山者很容易忽略掉自身免疫力下降的情形,只要一個保暖沒做好,或是多喝了一杯酒都有可能讓病毒趁虛而入,進而導致高山症。

所以這邊的小結論,即為

快速爬升日,抵達休息點後的2-4小時因免疫力弱於平時,使得高山症發生機率大增。


這也是為何行進間明明很正常,但到了山屋或是紮營點後,入夜突然高山症發作的原因。


【避免突發性高山症方法】

在了解到突發性高山症的發生原因後,我們該做哪些對策呢?


1.降低強度,讓自己心律降到『非激烈運動(50%Vo2max)』的範圍

免疫力大幅下降的首要是『激烈運動』,因此我們在爬升過程時應盡可能降低爬升的強度,如同大家一般所學,縮小自己步伐、採用休息步、盡量不做大斷差爬升等,避免自己心律提升到激烈運動的範圍內(簡單說就是不要太趕,不要太操)。

2.在抵達休息點後的2-4小時內,做好保暖避免上呼吸道感染的風險,且暫不要喝酒(因此時免疫力最差)。

3.在抵達休息點後的2-4小時內預先投藥,避免因免疫力下降後的感染。


經過大叔自己親身試驗,這樣的做法確實能避免掉『得罪山神』的突發性高山症喔,大家下次不妨也試試看吧。


Reference:

1. DAVID C NIEMAN, Special feature for the Olympics effects of exercise on the immune system exercise effects on systemic immunity, Immunology and Cell Biology (2000) 78, p496–501.

2. B . K . PEDERSEN, T. ROHDE and K . OSTROWSKI, Recovery of the immune system after exercise, Acta Physiol Scand 1998, 162, p325-332

3. 李志峰, 設定正確的運動強度–論析運動強度的測量方法與應用, 政大體育研究第 22 期頁 1-18(2013 年10 月)

4. Robert Brines, L. Hoffman-Goetz et al., Can you exercise to make your immune system fitter, IMMUNOLOGY TODAY, p252-254

5. ANTHONY A. AZENABOR and LAURIE HOFFMAN-GOETZ, Effect of exhaustive exercise on membrane estradiol concentration, intracellular calcium, and oxidative damage in mouse thymic lymphocytes, Free Radical Biology & Medicine, Vol. 28, No. 1, pp. 84–90, 2000