Transcript Ronde 2 - MSG Congres 2010

Het menselijk lichaam op
hoogte
Tineke Renkema, longarts
Stressfactoren op hoogte:
• Kou
• Hypoxie
Relatie hoogte en PO2
West JB, 1990
Partiële drukken in inademingslucht
(in mm Hg)
800
700
600
500
PiN2 (mm Hg)
PiO2 (mm Hg)
PiH2O (mm Hg)
400
300
200
100
0
0m
5000 m
8848 m
O2 transport van long naar cel
McArdle, 2007
Diffusie
Afhankelijk van:
• Oppervlakte diffunderend membraan
• Dikte diffunderend membraan
• Drukverschillen over membraan
PO2 van bloed in longcapillairen
zeeniveau
hoogte
Ward MP, Milledge JS, West JB, 2000
Hoogte en saturatie
Berekend vs gemeten
120
100
80
SAT berekend (%)
SAT gemeten (%)
60
40
20
0
0m
1300
m
3875
m
4310
m
5175
m
6416
m
Adaptatie:
Handhaven O2-afgifte aan cel
Aanpassingsmechanismen
•
•
•
•
•
•
•
•
Hypoxische ventilatoire respons (HVR)
Verschuiving O2 – dissociatiecurve
Hypoxische pulmonale vasoconstrictie (HPV)
Toename hartfrequentie
Toename cerebrale circulatie
Hypoxia inducible factor (HIF)
Toename EPO en later van Hb
Spieraanpassingen: toename myoglobine en
mitochondrieën
Hypoxische ventilatoire respons
• Hypoxische stimulatie van perifere
chemoreceptoren
• Bij arteriële PO2 < 60 mm Hg
• Toename van ventilatie = hyperventilatie
Alveolaire gasvergelijking:
PAO2 = PIO2 – (VCO2/VA) . K
Samenstelling alveolair gas
250
250
200
200
150
PCO2
PO2
PH20
100
druk (mm Hg)
druk (mm Hg)
(zonder N2)
150
100
50
50
0
0
0 m 5000 8848
m
m
PCO2
PO2
PH2O
0 m 5000 8848
m
m
Hypocapnie:
• verhoogde pH in het arteriële bloed
(respiratoire alkalose) →
• renale compensatie: verhoogde
uitscheiding van bicarbonaat →
• verhoogde urineproductie (vochtverlies) →
• afname plasmavolume
Zuurstof-dissociatiecurve
West JB, 1990
Pulmonale vaatbed op hoogte
Hypoxische pulmonale vasoconstrictie (HPV):
• Bij alveolaire PO2 < 70 mm Hg (9.3 kPa)
• Constrictie van pulmonale arteriolen
=> pulmonale hypertensie!
• Verbetering van ventilatie-perfusieverhoudingen (?)
• NB: zelfde mechanisme op zeeniveau (bv COPD)!
Hart en hoogte:
• Acute hypoxie:
• hartfrequentie ↑
• cardiac output ↑
•
•
•
•
Acclimatisatie:
cardiac output normaliseert
HF blijft verhoogd (dus slagvolume neemt af)
verhouding cardiac output vs O2 opname zelfde
als op zeeniveau
Hartslag bij inspanning op hoogte
Reeves JT et al, 1987
Cardiac output vs VO2 op hoogte
Dichte cirkels: 760 mm Hg
Open cirkels: 347 mm Hg
Open driehoeken: 282 mm Hg
Dichte driehoeken: 240 mm Hg
Reeves JT et al, 1987
Lactaatproductie vs hoogte
Hypoxia inducible factor (HIF)
• Snelle toename (minuten) tijdens hypoxie door
afgenomen afbraak
• Induceert gen-transcriptie
• Hierdoor toename van oa:
- glycolytische enzymen (voor anaerobe
stofwisseling)
- VEGF (angiogenese),
- i-NOS (NO-productie en vasodilatatie)
- EPO (erythropoiese)
- transferrine (Fe-transport)
Hoogte en erythropoiese
C: sea level
K: 1200 m
L: 3500 m
BC: 4500 m
Milledge JS, CotesPM, 1985
Adaptatie:
Acclimatisatie
Arteriële bloedgassen op de
Mt Everest (8400m)
8400m:
• pH:7.53
• PaO2: 24.6 mm Hg
• PaCO2: 13.3 mm Hg
• Bic: 10.8 mmol/L
• BE: -6.9
• Sat: 54%
• Lactaat:2.2 mmol/L
Grocott MPW et al, NEJM, 2009
Zeeniveau:
• pH: 7.35-7.45
• PaO2: 75-100 mm Hg
• PaCO2: 35-48 mmHg
• Bic: 22-29 mmol/L
• BE: -3 - +3
• Sat 95-98%
• Lactaat: 0.6 – 2.0
mmol/L
Maladaptatie:
Hoogteziekte
Hoogteziekte
•
•
•
•
Acute mountain sickness (milde vorm)
Hoogtelongoedeem
Hoogtehersenoedeem
Combinaties hiervan
Bedankt voor uw aandacht!