мини|Базни логор за аклиматизацију пре успона на врх Гашербрум 2 на Хималајима. мини|Захваљујући потпуној аклиматизацији организма Непалски Шерпаси успешно обављају тежак физички рад у условима снижене концентрације кисеоника у атмосферском ваздуху на великим висинама. Аклиматизација на висину, је биолошки и психолосоцијални процес прилагођавања боравку и животу на висини. То је спор и постепени, физиолошки одговор организма на промену барометарског притиска ваздуха на достигнутој висини, који омогућава организму да борави и преживи у условима недовољне количине кисеоника (хипоксија) у удахнутом ваздуху. Хипоксија, (хипобарична хипоксија), стање смањене количине кисеоника у ћелијама и ткивима, које има за последицу поремећај у функционисању органа, система и ћелија, у организму човека након успона приближно изнад 1.500 метара надморске висине. Хипоксија активира читав низ интегрисаних физиолошких промена након успона. Ове промене функција организма имају за циљ да повећају снабдевање ткива и ћелија кисеоником и најизраженије су у оним деловима тела који су директно повезани са испоруком кисеоника (а то су кардиоваскуларни и респираторни систем), али ове промене се вероватно јављају и у свим другим системима организма.

Подела надморске висине мини|Успон на Монт Еверест Према физиолошким ефектима на организам човека висина се може поделити на: ниске (0—2.440 m) и високе (изнад 2.440 m) надморске висине. Ниска надморска висина Ова висина се протеже од нивоа мора до 2.440 метара и дели се у два нивоа;Allen Cymerman, Ph.D. and Paul B. Rock Medical Problems in High Mountain Environments:A Handbook for Medical Officers US Army Research Institute of Environmental Medicine Natick, MA 01760-5007, 1994.

1. Индиферентна зона Почиње од површине мора и протеже се до До ове висине атмосфере у организму човека не догађају се никакве промене са висином, а засићење хемоглобина у артеријској крви су углавном изнад 96% код здравих људи.

2. Зона успешне компензације Налази се у распону од . У овој зони код потпуно здравих људи не дешавају се никакве промене. Засићење хемоглобина у артеријској крви је нормално и изнад 92%, а ефекти надморске висине су благи и привремени, изузев код особа са лошом физичком кондицијом код којих се могу јавити први поремећаји изазвани недостатком кисеоника (хипоксија).

Висока надморска висина Ова висина је изнад 2.440 метара од нивоа мора и према следећој скали дели се на три нивоа; , 1. Висока Протеже се у распону од . На овим висинама крива засићења артеријске крви кисеоником је стрма и у распону од око 80% до 92%. 2. Врло висока Протеже се у распону од . 3. Изузетно висока Налази се изнад . На овим висинама засићење хемоглобина у артеријској крви (без додатног удисања кисеоника) пада на 50% са тенденцијом даљег смањења.

мини|500п|центар|Парцијални притисак кисеоника (кПа) у разним деловима респираторног и циркулационог система на нивоу мора и висини од 5.800 метара

Аклиматизација на висину Временом, у току боравка на висини, низ промена у организму могу произвести стање физиолошке адаптације, познато под називом „аклиматизација“, које дозвољава човеку да на висини, на којој је аклиматизован, постигне максималну ефикасност сопствених радних, умних и физичких могућности. Још важније, са медицинске тачке, је чињеница што код правилно аклиматизоване особе изостају, тежи облици нарушавања умних и физичких способности и појава висинске болести.

Условљен, првенствено, недовољном количином кисеоника у удахнутом ваздуху на висини (хипоксија), процес аклиматизације у организму покреће следеће физиолошке механизме који обезбеђују успешну адаптацију и нормално функционисање ћелија и ткива на висини; Дубина дисање расте, што обезбеђује бољу вентилацију плућа. Притисак у артеријама плућа се повећава, што има за последицу већи прилив крви у делове плућа који обично нису у функцији за време дисања на нивоу мора. Организам производи више црвених крвних зрнаца (еритроцита) што доприноси већем преносу кисеоника до ткива и ћелија, Организам производи веће количине ензима који олакшавају ослобађање кисеоника од хемоглобина у ткивима.

Време трајања аклиматизације и њен успех је у функцији интеракције, између заједничких физиолошких карактеристике појединих људи и величине хипоксичног стреса који је одређен достигнутом висином и брзином успона, зато што је на одређеној висини, пуна аклиматизација нижа и даје само делимичну аклиматизацију у току успона од нижих ка вишим висинама.

Код већине особа на веома великим надморским висинама, 70-80% респираторних функција у аклиматизацији настаје након недељу до десет дана. А 80-90% од укупног достигнутог физиолошког нивоа аклиматизације постиже се у периоду од три недеље до месец дана. Максимално аклиматизације може да траје месецима и годинама. Неки људи са брже аклиматизују од других, али се зато одређен број људи не аклиматизују уопште. Такве особе нису погодне за ваздухопловство, војску, бављење алпинизмом итд., јер умањена способност аклиматизације њиховог организма, утиче на њихове умне и радне споосности. Такве особе најчешће оболевају од висинске болести, и треба их сматрати за физички профил са ограничим способностима за боравак на великим висинама. Нажалост, не постоји поуздан начин да се идентификују ови појединци, осим по њиховом искуству током претходних излагања висини (анамнеза), или након опсежно спроведеног хипоксичног теста у симулираним условима у хипобаричној комори.

Хипоксија не изазива само поремећај дисања и менталну депресију, него јако умањује и радну способност мишића. То се не односи само на скелетне мишиће већ и на срчани мишић, због чега је максимални ниво минутног волумена срца снижен. То се најбоље може илустровати приказом у овој табели.

<center> {| | style="background:silver;" colspan="3"|Радна способност изражена у процентима на висини |- ! style="width:350px;"|Висина! style="width:150px;"|Радна способност у %|- |align="left"|Неаклиматизован на 5.000 метара | style="text-align:center;"| 50%

|align="left"|Аклиматизован током 2 месеца на 5.000 метара | style="text-align:center;"| 68%

|align="left"|Домородац који живи на 4.500 метара а ради на 5.000 метара.Напомена:''' чилеански рудари раде у рудницима на висини између 4.000 и 5.000 метара висине, где су изложени повременој хипоксији (4-8 дана рада на висини, 4-8 дана се одморају на нивоу мора. | style="text-align:center;"| 87%

|align="left"|Непалски шерпаси на Хималајима на 9.000 метара | style="text-align:center;"| Могу провести више сати без кисеоника на овој висиниVesti,na www. vesti rs; Nepalski šerpas osvojio Mont Everest po 19. put, Приступљено 01.02-2010.

Деаклиматизација на висину Једном савладана аклиматизација одржава се докле год човек остаје на достигнутој висини, али се губи по повратку на ниже надморске висине. Изложеност већим висинама ће подстаћи даљу аклиматизацију, али спуштање на нижу висину изазваће губитак аклиматизације. Овај губитак аклиматизације се често назива „деаклиматизација“.

Аклиматизација ће се изгубити и вратити на приближно исти ниво, на коме се особа налазила пре успона, тако да особе које су боравиле на висини, губе око 80-90% способности достигнуте аклиматизација у прве три до четири недеље након повратка са висине.

Патофизиологија

Физиолошке промене које изазива аклиматизација на висину утичу на све фазе промета кисеоника, од размене у плућима до дифузије кисеоника у митохондријама и ћелијама. Прва последица смањења алвеоларног кисеоника на великим висинама, је пад парцијалног притиска и смањење садржаја кисеоника у артеријској крви што изазива надражај периферних и централних хеморецептора. Овај учинак настаје када се у удахнутом ваздуху -{pO}-2 смањи на око 122 -{mmHg}- или више, на висини већој од (1.524 -{m}-). Осетљивост периферних хеморецептора је, највероватније, генетски одређена,Tatum S. Simonson, Donald A. McClain, Lynn B. Jorde, Josef T. Prchal, Genetic determinants of Tibetan high-altitude adaptation, Human Genetics. Nov 2011 и строго је индивидуална карактеристика сваке особе, али може бити и модификован од стране; Стимулатора метаболизма, као што су кофеин и какаоа. Респираторних стимулатора, као што су прогестерон. Респираторних депресора као што је алкохол или лекове за спавање. Разних других фактора. Стимулацијом хеморецептора настаје повећање вентилације у плућима, која делимично повећава притисак кисеоника у алвеолама и смањењује парцијални притисак угљен-диоксида у артеријској крви.

Изнад (2.438 метара), повећана вентилација не успева да у потпуности компензује смањен садржај кисеоникау инспирисаном (удахнутом) ваздуху, што има за последицу смањење садржаја кисеоника у артеријској крви, који је пропорционалан достигнутој висини. Недостатак кисеоника у артеријској крви наставља стимулацију хеморецептор, међутим даља хипервентилација узрокује респираторну алкалозу, која тежи да ограничи повећану вентилацију током даљег излагања висини.

У току од неколико дана боравка на висини, бубрези компензирају повећану респираторну алкалозу излучивањем бикарбоната, што „одмара“ вентилацију и спречава њен даљи раст и стимулацију хеморецептора, а свој максимални учинак достиже након 7 до 10 дана. Након даљег успона, процес се понавља у мањем степену уз даље повећање вентилације. Повећана вентилација је главни механизам којим организам побољшава ниво снабдевености органа, ткива и ћелија кисеоником током аклиматизације на висину.

Следећи облик испоруке кисеоника до ткива, на који утиче хипоксична хипоксија, је транспорт кисеоника из плућа до ткива и ћелија. Промене се јављају како на крвним судовима кроз који се транспортује кисеоник, тако и на срцу које је одговорно за дистрибуцију крви њеним упумпавање у крвне судове.

Неколико часова након успона долази до смањење волумена плазме за око 10-20% које је изазвано кретањем течности из крвних судова у међућелијске и интерстицијалне просторе у ткивима. У особа које се нормално аклиматизују, та течност се из ткива брзо излучује преко бубрега. Као резултат губитка волумен плазме, релативно расте концентрација хемоглобина и његова ефикасност преноса кисеоника, без апсолутног повећања броја црвених крвних ћелија (еритроцита) у крви. Иако стимулација еритропоетина настаје само неколико часова од почетка излагања организма висини, повећана производња црвених крвних ћелија је мерљива тек након неколико недеља.

Волумен плазме има тенденцију да се опорави након продуженог (недеља до месец дана) излагањ висини, али истовремено хематокрит и концентрација кисеоника у крви остају високи због повећане продукције и повећаног броја црвени крвних ћелија (еритроцита).

мини|Физиолошки фактори који смањују афинитет хемоглобина за кисеоник, и померају криву засићења оксихемоглобина удесно су: -{H+}-, температура, -{CO}-2, и материја која се зове -{2,3 DPG}-. Када се вредности једног од ових фактора промени, настаје супротан ефекат и крива оксихемоглобина помера се улево. Нпр: зелена линија показује нормалну криву оксихемоглобина, плава линија криву код особе са ацидозом (врло кисела крв (-{H+}-= 80 -{mmol}-/-{l}-, -{pH}-, 7,1))., насупрот томе, црвена линија показује криву код особе чије је тело у хипотермији, (расхлађено на температури од само 30 °C. Код успона на високу надморску висину, крива се помера надесно на умереним висинама, под утицајем 2,3 -{DPG}-. На екстремним висинама, она се трансформише улево јер је много мање засићење CO2 у крви (објашњење у тексту). , Приступљено 28. јануара 2010.