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Terça-feira, 7 de dezembro de 2021

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Boletim n°13 - Dez. 2008
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Fisiologia do Exercício e o Montanhismo, parte II - Alta Montanha

“Se você conhece o inimigo e conhece a si mesmo, não precisa temer o resultado de cem batalhas. Se você se conhece, mas não conhece o inimigo, para cada vitória ganha sofrerá também uma derrota. Se você não conhece nem o inimigo nem a si mesmo, perderá todas as batalhas”.
(Sun Tzu, a arte da Guerra)


Introdução
“O nosso ritmo foi ruim. A minha intenção era realizar 20 passos consecutivos montanha acima sem parar, para então depois repousar e respirar profundamente com os cotovelos apoiados nos joelhos; no entanto, não me lembro de ter conseguido isto – 13 foi a marca mais próxima” [1]. Essa é uma tradução do relato de Norton sobre a escalada de sua equipe, sem suplementação de oxigênio, que atingiu os 8600 m dos 8848 m do monte Everest em 1924. O grande esforço que precisaram despender para amarrar uma bota, abrir uma caixa de alimento ou entrar em um saco de dormir exemplifica o desafio fisiológico que o corpo humano pode se deparar em altas altitudes.

Qual a causa deste estresse fisiológico e suas conseqüências para o organismo? Qual a melhor forma de nos adaptarmos? Quais os sintomas para os quais estar alerta? Como prevenir e remediar situações de doenças na montanha?

Estas perguntas serão respondidas nesta segunda parte da série sobre Fisiologia do Exercício e o Montanhismo. Recomendo a leitura do primeiro capítulo, que está no Boletim nº12, de dezembro de 2007. Nele, aprendemos, dentre outras coisas, que os sistemas respiratório, cardiocirculatório e muscular trabalham como se fossem engrenagens acopladas, isto é, o desempenho físico depende do funcionamento adequado de cada uma delas. Em regiões de grande altitude, o ambiente joga contra, mesmo que todas estas engrenagens estejam normais e condicionadas ao nível do mar. Elas terão que se adaptar.

A Captação de Oxigênio e o Estresse da Altitude
O ser humano, provavelmente, tem sua origem em regiões ao nível do mar. Quando ele resolve subir e viver em locais mais altos, a coluna de ar que há acima de sua cabeça diminui. O peso que essa coluna de ar exerce sobre nós é conhecido como pressão atmosférica (Patm). A Patm flutua em torno dos 760 mmHg no nível do mar e em torno de 250 mmHg no pico mais alto do mundo (243 mmHg em janeiro e 255 mmHg de junho a julho).

E qual a conseqüência disto? É uma redução do percentual de oxigênio no ar atmosférico?

Não! O oxigênio possui o percentual de 21% (20,93%) em qualquer local em que você ponha os pés (menos no espaço sideral, claro). O que muda é a pressão parcial que o oxigênio exerce. A Patm é a soma da pressão parcial de todos os gases (inclusive o vapor d’água) presentes na atmosfera. Por exemplo, ao nível do mar podemos determinar a pressão parcial do oxigênio (PO2) pela seguinte equação: PO2 = 0,2093 (21%) x 760 mmHg = 159 mmHg. Conclui-se que quando a Patm diminui, o mesmo acontece com a PO2, ou seja, o ar fica menos denso e há uma menor oferta de oxigênio ao nosso sistema respiratório (SR).

Dentre as funções de nosso SR, a mais conhecida é a condução do ar para as regiões onde realiza trocas gasosas com o sangue, o qual se encarregará de distribuir os nutrientes (e o O2) pelo restante do corpo. Ao nível do mar, o nosso SR capta o oxigênio a uma pressão de 159 mmHg, como vimos acima. O mesmo ar alcança os alvéolos pulmonares com uma pressão de aproximadamente 100 mmHg, a qual reflete o equilíbrio entre a troca do sangue venoso, cuja pressão parcial de oxigênio é de 40 mmHg, com o ar alveolar (figura 1). A pressão parcial de O2 no sangue arterial de 100 mmHg é mais do que suficiente para atender as necessidades metabólicas do organismo, restando apenas que o sistema cardiocirculatório faça o sangue circular satisfatoriamente e os músculos captem e utilizem o O2 adequadamente. O consumo de oxigênio (VO2) depende das três engrenagens, lembra?

O oxigênio é carreado no sangue principalmente pelas células vermelhas conhecidas como hemácias ou eritrócitos. Cada hemácia possui uma molécula de hemoglobina, que por sua vez é capaz de carregar quatro moléculas de O2 por vez. Se, ao passar pelos pulmões, a hemoglobina pega quatro moléculas de oxigênio, diz-se que ela está 100% saturada; se carregar apenas duas, está 50% saturada. Fazendo uma média de um determinado volume de sangue, obtemos a porcentagem de saturação da hemoglobina que carrega oxigênio (oxiemoglobina-SaO2). Na Figura 2 observamos que tal porcentagem depende da PO2 alveolar. Uma SaO2 de 97 a 98% é o valor habitual ao nível do mar.


Figura 2. Saturação da hemoglobina em função da pressão parcial de oxigênio (PO2). A faixa de normalidade do pH sanguíneo é de 7,35 a 7,45. Observe que quedas iniciais da PO2 não comprometem a saturação.

Considerando que uma saturação de oxigênio satisfatória é maior que 92 %, o que corresponde a uma oferta de pelo menos 70 mmHg de PO2, percebe-se então que o problema começa quando atingimos determinadas altitudes, onde a PO2 possui valores abaixo do que estamos acostumados. Quando a PO2 diminui abaixo do habitual, temos o que chamamos de hipóxia (alvéolo) que pode causar a hipoxemia (sangue). Saturando-se menos, a hemoglobina conseguirá carregar menos moléculas de oxigênio, logo, menor será a captação e proporcionalmente menor ainda será a oferta aos tecidos. Para se ter idéia do estresse fisiológico, imagine você no cume do Everest, onde a sua PO2 alveolar e a SaO2 podem atingir, respectivamente, valores aproximados de 25 mmHg e 45% (cerca de 30% do O2 disponível ao nível do mar)! Em um estudo sobre o conteúdo de oxigênio e os gases arteriais de 10 escaladores que tentaram atingir o cume do Everest (e não uma simulação em câmara hipobárica), a média da PO2 e da Sa02 dos quatro escaladores que atingiram o cume foram, respectivamente, 24,6 mmHg (19,1 a 29,5 mmHg) e 54% (34,4 a 69,7%). Vale ressaltar que esses valores correspondem a coletas de sangue obtidas durante a descida do cume, em uma região conhecida como Balcony (aproximadamente 8400 m), pois, por causa das condições climáticas, não foi possível a coleta no cume [3].

Tudo bem, você não pretende ir até lá, mas pode querer ir à Cordilheira dos Andes, por exemplo. Abaixo de 2500 m de altitude não temos um desafio para quem está em repouso (quadro 1), mas pode ser considerável durante o exercício físico. Durante um esforço, o sangue flui mais rapidamente através dos capilares alveolares, com menor tempo para a hemoglobina realizar trocas com o ar alveolar, e a sua saturação pode diminuir. Já se observa reduções do VO2max (obtido em esforço máximo) em altitudes acima de 1600 m [2].

Altitude em metros
Pressão atmosférica (mmHg)
PO2 em ar seco (mmHg)
PO2 alveolar (mmHg)
Saturação O2 arterial (%)
0
760
159
100
97
973
680
142
94
96
1.976
600
125
78
94
3.040
523
111
62
90
4.286
450
94
51
86
5.594
380
75
42
75
6.992
305
64
31
60
8.859
230
48
19
33

Quadro 1. Relação entre altitude e a cascata de oxigênio até a saturação de oxigênio no sangue. Valores aproximados e em situações de repouso.


Dedução lógica: quanto maior a altitude e maior o esforço, maiores deverão ser as respostas adaptativas na fisiologia e no metabolismo que aprimoram a tolerância individual à hipóxia da altitude. Tais adaptações são conhecidas como aclimatação e começam a ser mais sensíveis a partir de 2000 m de altitude [4].

Aclimatação
Ok, você está em uma grande excursão a 2500 m de altitude. Nas primeiras 6 horas seu corpo não sentirá os efeitos, mas mudanças fisiológicas gradativas acontecerão à medida que o tempo passa em resposta à hipóxia, até que em 3 a 4 semanas atinge-se a adaptação crônica [5]. Podemos então dividir a aclimatação em ajustes fisiológicos de curto e longo prazo [4].

A resposta imediata mais importante é a hiperventilação. O indivíduo aumenta o número de atos respiratórios por minuto (freqüência respiratória), principalmente, ou volume de ar mobilizado a cada ato (volume corrente). É uma forma de o organismo captar um maior volume de ar para suprir a menor densidade do mesmo. Há também adaptações cardiovasculares de curto prazo, como o aumento do débito cardíaco (litros de sangue bombeados em um minuto), através do aumento da freqüência cardíaca submáxima [4]. Em uma excursão ao Peru, guiada pelo Buarque, subindo o Glaciar Pastoruri, Departamiento Ancash, Marcelo Nery chegou a utilizar a expressão “coração fumegante”, devido à taquicardia que ele sentia, dando a impressão de que seu coração ia sair pela boca.

O volume de sangue bombeado a cada batimento (volume sistólico) não aumenta, pois seu volume de líquido (volume plasmático) diminui nas primeiras 24h a 48h. Por um lado isso é benéfico, pois o organismo ainda não teve tempo de provocar a adaptação mais importante que ocorre em longo prazo. Enquanto o organismo não aumenta o número de hemácias, um sangue mais concentrado pode carrear mais oxigênio.

Com o estímulo hipóxico, os rins aumentam a produção de um hormônio chamado eritropoetina [6] que estimula o aumento da produção de eritrócitos pela medula óssea e, conseqüentemente, de hemoglobina; aumentando assim a capacidade do sangue de transportar O2. A saturação da oxiemoglobina volta gradativamente aos valores satisfatórios e a PO2 normaliza-se após 4 semanas [5].

O volume plasmático, que estava diminuído nos primeiros dias, eleva-se contrabalançando o aumento da viscosidade causado pelo aumento do número de hemácias. Essa diminuição inicial do volume plasmático se dá pela desidratação com o aumento da evaporação do ar, principalmente pela respiração. A cada 150 m de subida, a temperatura cai 1º C e o ar mais frio possui menor umidade absoluta, sendo, portanto, mais seco. Com o aumento da ventilação pulmonar na altitude, aumenta-se a perda de água. Hidratar-se bem é a primeira dica que forneço para você, além de proteger-se do frio (ventos fortes!).

Você pode estar pensando: o sistema cardiovascular se adaptou, o SR também... falta o sistema muscular. Bem, a alteração pode ser benéfica ou maléfica – depende da altitude e do tempo de exposição. Com a altitude, diminui-se o apetite, há redução da ingestão de calorias pelo indivíduo e a conseqüente perda de massa corporal [7]. O problema é que grande parte dessa perda é de massa magra (músculo). Quem enfrenta o Everest pode perder 25% da área da fibra muscular que tinha ao nível do mar.

Mas quanto tempo eu levo para me aclimatar? Quais são as conseqüências adversas sobre a minha saúde?

Relembrando, as adaptações são proporcionais à altitude e ao tempo de aclimatação. O tempo que você leva para se adaptar completamente a uma altitude não é o mesmo para outra. Na verdade, adaptação completa só há em quem cresceu nessas condições. Quem se desenvolveu ao nível do mar não consegue atingir o grau de adaptação de um nativo, a não ser que este também não tenha passado sua fase de crescimento na montanha. Você pode levar duas semanas para se aclimatar satisfatoriamente a 2.300 m, mas isso garantirá apenas um ajuste parcial para você em uma elevação maior [4]. O ideal é subir gradativamente, mas essas e outras recomendações serão feitas no final. Continue lendo! Vamos antes responder a pergunta sobre os problemas clínicos relacionados à altitude.

As doenças da montanha
São três que podemos encontrar: o mal agudo das montanhas (MAM), o edema pulmonar (EP) e o edema cerebral (EC) das grande altitudes. O MAM (“soroche”) acomete cerca de 10% a 30% das pessoas que atingem altitudes a partir de 2500 m, com 6 h a 12 h para início dos sintomas [5]. Os sintomas podem ser: cefaléia, náusea, vertigem, dispnéia (sensação de falta de ar), perda do apetite e insônia. Geralmente ela é benigna e auto-limitada, resolvendo-se espontaneamente em um dia ou dois [8]. Se os sintomas não passarem ou a náusea evoluir para vômitos, a pessoa pode estar evoluindo para o EP ou EC, os quais podem ser letais.

O EC acontece por extravasamento excessivo de líquido pelos capilares, aumentando o volume de líquido intracraniano, que pressiona o cérebro, causando cefaléia forte (que não passa com remédios), movimentos descoordenados e confusão mental que pode evoluir para o coma e a morte. É mais suscetível de ocorrer em altitudes acima de 4000 m [2].

Os sintomas do MAM também podem anteceder o EP, que também é uma alteração da função endotelial, só que resulta no extravasamento de líquido para dentro dos alvéolos, prejudicando as trocas gasosas. A hipóxia leva a um aumento da pressão sangüínea nos pulmões. Geralmente ocorre acima de 3000 m [5] e é mais comum em pessoas que ganham altitude muito rapidamente, principalmente quanto mais jovem for [2]. O indivíduo pode apresentar dispnéia progressiva, cianose (lábios ficam azulados), dor torácica, tosse seca (sem secreção), que pode evoluir para tosse com secreção rosada (hemoptise), confusão mental e pode ser letal.

Há como remediar e até mesmo prevenir esses males?

Sim, claro. A primeira forma de tratamento é administrar O2 para o indivíduo e descê-lo o mais rápido possível. Atingir uma altitude mais baixa faz uma grande diferença e você já sabe fisiologicamente por quê! Embora deva ser feito com indicação médica, a profilaxia ou tratamento com Nifedipina (vasodilatador pulmonar) pode ajudar no EP e drogas como a Acetazolamida (500 mg/dia) ou Dexametasona são indicadas para o MAM e o EC [8]. Contudo, prevenção natural (aclimatação adequada) é a melhor forma de evitarmos esses males. Vamos às dicas finais!

Recomendações úteis para uma boa viagem às grandes altitudes
Primeiramente, é importante ressaltar que a suscetibilidade a alguma doença da montanha e as reações variam de indivíduo para indivíduo, não tendo relação com seu grau de condicionamento físico prévio. Depende da resposta de cada um ao estresse hipobárico. Especula-se sobre a influência da variabilidade genética no sucesso da aclimatação [9]. As pessoas que apresentam redução da SaO2 durante o exercício ao nível do mar podem ter maior predisposição a se sentir mal. O condicionamento físico prévio fará diferença se você resolver realizar esforços na altitude. Pessoas com melhor capacidade de hiperventilar tem menor chance de diminuir a SaO2. Seguem as recomendações genéricas para uma boa aclimatação:

1. Chegou à altitude? Evite exercícios nos primeiros dias, mesmo que esteja se sentido bem.
2. Sentiu secura nos lábios, garganta ou boca? Urina escura? Hidrate-se melhor (3 a 4 L/dia) e evite a ingestão de álcool.
3. Adote dietas pobres em sal e principalmente a base de carboidratos. A ingestão de gorduras, além de ter uma digestão mais complicada, pode reduzir a SaO2 [4]. Evite comer alimentos suspeitos de lhe causar diarréia.
4. Pessoas com maior suscetibilidade à anemia ferropriva ou com fluxo menstrual aumentado beneficiam-se de uma suplementação dietética com ferro. A hemoglobina possui uma molécula de ferro em sua composição.
5. Ascensões lentas! Suba primeiramente até uma altitude inferior a 3000 m. Após pelo menos dois dias sem esforço, suba em uma taxa de 300 m/dia [5]. Assim, você conseguirá dormir bem e reduzirá as chances de doenças da montanha. Para um maior conforto e recuperação, você pode dormir em um local mais baixo de onde parou de caminhar (esquema de aclimatação “em serrote”).
6. Se tiver que ir a altitudes mais altas de imediato, permaneça mais tempo no local sem subir [4]. Quando resolver caminhar, retorne e durma na mesma altitude inicial.
7. Não subir com muito peso se ainda estiver aclimatando. Evitar trajetos muito íngremes e caminhar seguindo as curvas de nível é mais produtivo. As informações sobre economia do movimento da matéria do Boletim anterior caem muito bem aqui.
8. Não seja orgulhoso, utilize oxigênio suplementar se sentir necessidade.
9. Proteja-se do frio e da radiação solar. Ambos intensificam-se com a altitude (ar mais seco e menos denso absorve menos a radiação), principalmente em presença de neve (maior reflexão dos raios solares). A radiação aumenta de 3% a 4% a cada 100 m de ascensão.

Enfim, “conheça-te a ti mesmo”. Respeite seu limite, realizando ascensões dentro de suas capacidades físicas e psicológicas, prestando atenção às alterações e mal-estar que possam surgir. Extrapole este sábio ensinamento, gravado no templo de Apolo em Delfos, para toda sua vida. Até o próximo capítulo, paz, saúde e boas excursões.

André Favre

REFERÊNCIAS
1. Norton, E.G. The fight for the Everest: 1924. London: Arnold, 1925.
2. Willmore, J. H., Costill, D. L. Fisiologia do Esporte e do Exercício. São Paulo: Manole, 2001.
3. Grocott, M.P., Martin, D.S., Levett, D.Z., McMorrow, R., Windsor, J., Montgomery, H.E.; Caudwell Xtreme Everest Research Group. Arterial blood gases and oxygen content in climbers on Mount Everest. The New England Journal of Medicine. Jan 8; 360(2): 140-9, 2009.
4. Mcardle, W.D., Katch, F. I., Katch, V.L. Fisiologia do Exercício, Energia, Nutrição e Desempenho Humano. 4. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1998.
5. Bärtsch, P., Saltin, B. General introduction to altitude adaptation and mountain sickness. Scand J Med Sci Sports. Aug;18 Suppl 1: 1-10, 2008.
6. Huang, H.H, Han, C.L., Yan, H.C., Kao W.Y, Tsai, C.D., Yen D.H., Huang C.I.,Chen W.T. Oxidative stress and erythropoietin response in altitude exposure. Clin Invest Med. Dec 1; 31(6): E380-5, 2008.
7. Powers, S.K., Howley, E.T., Fisiologia do Exercício. Teoria e aplicação ao condicionamento e ao desempenho. 4. ed. São Paulo: Manole, 2005.
8. Dehnert Ch, Schneider M, Mairbäurl H, Bärtsch P. Acute mountain sickness and high-altitude pulmonary edema. How to protect the mountain climber from the effects of the “altitude haze”. MMW Fortschr Med. Feb 20;145(8): 33-5, 2003.
9. Stobdan T., Karar J., Pasha M.A. High altitude adaptation: genetic perspectives. High Alt Med Biol. Summer; 9(2): 140-7, 2008.


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