Úvaha, proč to tak je a co s tím
Text : Johny : 12. 12. 2019
Ve Fanských horách jsem poprvé vylezl na pětitisícovku - čtyřtisícovku jsem vynechal :-). Byl to Pik Zamok vysoký 5070 m. Do výšky asi 4850 m jsme stoupali prudký zmrzlý svah na mačkách a kyslík mi v tomhle technickém lezení nijak zvlášť nechyběl. Závěrečný celkem nenamáhavý dolez mě ovšem dost zadýchával. Dva dny potom jsme šli do sedla Chimtarga vysokého 4750 m, byli jsme na odchodu z BC, takže jsme šli natěžko s asi 23 kg na zádech. Od zhruba 4300 m jsem postupně začínal bojovat s nedostatkem kyslíku, což se projevovalo zadýcháváním. Jak se blížilo sedlo, tak jsem výrazně zpomaloval a chytal dech při zastávkách, které braly v závěrečné černé sjezdovce víc času než moje loudavé stoupání. Výstup na Pik Energii vysokou 5120 m jsem vzdal z několika důvodů, mimo jiné i proto, že jsem byl pomalý právě kvůli blbému okysličování.
Dost mně vrtalo hlavou proč. Vždyť jsme měli celkem slušnou aklimatizaci. Proč mi tak chyběl kyslík? Nutno dodat, že jiné obtíže jsem neměl.
Aklimatizace byla zahájena už týden před odletem do Tádžikistánu, v bivaku na Weisseespitzi v 3500 m. Následně pak v samotném treku, kdy jsme byli 4 dny ve výšce mezi třemi a čtyřmi tisíci, pátý den jsme vylezli na Pik Zamok nad 5000 metrů (na lehko), šestý den odpočinkový výstup asi do 3900 m a sedmý den krize v Chimtarga pass. To mě nešlo do hlavy, doposud jsem zažil jen výškovou únavu při vylezení na Weißkugel vysoký 3739 m, kdy jsme se poměrně dlouho toulali ve výšce nad 3500 m a celkem to bylo fyzicky náročné.
Tak jsem zasedl k laptopu, pár věcí nastudoval. Samozřejmě jsem neobjevil Ameriku, jen jsem si srovnal a uvědomil obecná známá fakta a převedl si je do srozumitelné řeči. Došel jsem k tomuto grafu, který jsem složil z jiných grafů a tabulek.
V čem je tedy ten problém? Je v tom, že kyslík ve vyšší nadmořské výšce se z důvodů menšího objemu a tlaku vzduchu nenasaje do plic a nenatlačí do krve v potřebné míře. V případě jeho větší spotřeby pak prostě kyslík dojde a nezbude než se zastavit a deficit dodýchat, jako po zaběhnutí sprintu na sto metrů.
Budu psát o dvou výškách, 3000 m, což je běžně dosahovaná výška v rakouských Alpách a o zmíněné výšce 5000 m, kde mi kyslík nevystačoval dle mých představ.
První parametr je hustota vzduchu, tedy měrná hmotnost v kg/m3. Hustota klesá s rostoucí výškou a vlastně znamená, že stejný objem vzduchu má méně molekul plynu, tedy i kyslíku. Takže když do plic vdechnete stejný objem vzduchu, tak fakticky tam dostanete menší množství molekul (hmoty) vzduchu, respektive kyslíku, vzduch je prostě řidší. Ve 3000 m je to údajně 909 g/m3 = 74% a v 5000 už jen 777 g/m3 = 63% kyslíku oproti vzduchu u moře, kde je 1225 g/m3. Z toho plyne, že při obvyklém nádechu v pěti tisících máte k dispozici v plicích o 26% kyslíku méně.
Druhý parametr je tlak vzduchu, který klesá s rostoucí nadmořskou výškou. Složka kyslíku tvoří část tlaku vzduchu a klesá obdobně s rostoucí výškou, je to takzvaný parciální tlak. U moře je tlak vzduchu 101 kPa, v 3000 m je 70 kPa = 69% a v 5000 m už jen 54 kPa = 53%. Krev je tekutina, která obsahuje červené krvinky, na které se v plicních sklípcích naváže kyslík, pod tlakem vzduchu. Při menším tlaku je sycení kapalin horší, jestli to dobře chápu, tak to je i tím, že se malým tlakem molekulám hůře prostupuje stěnou plicních sklípků a hůře se v krvi plyny rozpouští. Při testování vlivu vakua na lidský organismus docházelo k bezvědomí asi už po 10 - 15 vteřinách, příčinou je rychlé vyprchání kyslíku z krve přes plíce v nulovém tlaku. Tedy pro představu, tlak vzduchu tlačí kyslík do krve, kde se váže na červené krvinky. Je to podobné, jako se sycenými nápoji, kdy v normálním tlaku plyny (CO2) vyprchají, plyny do nápoje jsou totiž našťouchány pod zvýšeným tlakem (sifónová bombička).
Uvádí se i sycení tepenné krve kyslíkem, ve 3000 m je 90% a v 5000 m je 80%, nepodařilo se mi ovšem uspokojivě zjistit, co to přesně znamená.
V 5000 m se tak do plic dostane jen 63% hmoty vzduchu a jen pod 53% tlaku. Součin je 34%, že by se jen tolik procent kyslíku dostalo do krve? Nebo snad 63% hmoty vzduchu krát 80% sycení krve, to by bylo součinem jen 51% kyslíku, co by se dostalo do krve. No takhle hezky matematicky to jistě nefunguje, ale pro zajímavost jsou další součiny v tabulce. Navíc některé podklady mi neseděly, třeba množství kyslíku se často uvádí v procentech a odpovídají přepočtu z tlaku vzduchu, což je podle mě blbost. Některé hodnoty přenesené z dostupných tabulek vytvoří vlnovku, místo nějaké plynulé křivky, což se mi taky nezdá. Prostě je třeba to brát s rezervou, evidentně se dokola kopírují údaje bůhví jak získané a historické.
Jisté je, že ve vysokých výškách hraje významnou roli právě klesající tlak. Pro lidské tělo je potřeba, aby se tlak kyslíku (parciální tlak) pohyboval v rozmezí od 16 kPa do 50 kPa (velký tlak kyslíku taky škodí lidskému organismu, takže dýchat ho ve 100 % na zemi je "toxické"). U moře je to 21 kPa, protože kyslík tvoří 21 % a to je z tlaku vzduchu u moře zhruba 100 kPa x 0,21 = 21 kPa. Tedy ve výšce 5000 m je tlak vzduchu 54 kPa, 54 x 0,21 = 11 kPa a to je méně než zmíněných potřebných 16 kPa. Ve 3000 m je to tlak kyslíku 15 kPa, což je dá se říct v pohodě. Naopak na Everestu je tlak vzduchu 36 kPa, tedy kyslíku kolem 7,5 kPa, což je smrtící hodnota.
Čistě kyslíková lahev pomůže v tom, že do plic se dostane jen kyslík a má parcilální tlak 100 %, vlastně už to není parciální tlak, protože je to pouze kyslík. Ovšem nádech je stále pod tlakem okolního vzduchu (plíce uvnitř musí mít stejný tlak, jako je tlak zvenku na hrudník). V tlaku vzduchu na Everestu je tak tlak kyslíku z čistě kyslíkové lahve zhruba 36 kPa, což je více, než je minimum 16 kPa, takže se kyslík mísí i s okolním vzduchem v množství 0,5 až 4 litry za minutu, tím dojde k podmínkám jakoby se horolezec pohyboval ve výšce 5000 – 6500 m. Kyslík se jednak šetří a zároveň je v případě zastavení dodávky kyslíku z lahve tělo vystaveno menšímu šoku, takže to horolezce nemusí přímo ohrozit. V továrních podmínkách lze připravit 99,5 % čistý kyslík, co ovšem tlakují v Nepálu a Indii to je otázka, těžko změřit :-) .
Tenhle trik s čistým kyslíkem se používá i u obytných modulů na oběžné dráze ve vakuu, čistý kyslík umožní tlakovat kabiny jen na čtvrtinu až třetinu tlaku než je tlak vzduchu u moře. Menší přetlak se pak mnohem lépe na plášti modulů těsní. To samé se děje u skafandrů, kde menší tlak zajišťuje lepší hybnost skafandru.
Zvýšení tlaku na tělo třeba na Everestu se dá docílit leda přetlakovým oblekem, který by musel mít přetlakovou minimálně helmu a vestu až po třísla, takovýhle kosmíči se zatím po Himálaji nemotají, ale tipuji, že to je otázka času. Úplně vidím, jak budou na Everest lítat agenturními drony, jejich robopes a roboslepice jim udělají fotku z vrcholu a pak to střihnou přes Lhotse domů.
No, zpět do přítomnosti. Co s tím? Hlavně aklimatizace, tělo se přizpůsobí. Zvyšuje se počet krvinek a aktivita oxidativních enzymů v nich. Zlepšuje se prokrvení tkání cévami (vaskularizace). Zvyšuje se hodnota vitální kapacity plic (sklípky).
Obecně uváděný potřebný čas na aklimatizaci
3000 m je třeba se aklimatizovat 2-3 dny 4000 m je třeba se aklimatizovat 3-6 dní 5000 m je třeba se aklimatizovat 2-3 týdny
Moje aklimatizace nebyla dostatečná na takovéto šerpování v pěti tisících. V podstatě jsme ve výšce přes 3500 m strávili tři dny plus jeden den výstupový na Chimtarga pass. Ve výšce kolem 4200 m jsem neměl žádný problém, takže aklimatizace vlastně proběhla výborně, jen byla krátká a ne dost vysoko.
Při samotném pohybu je dobré "vypojit" žrouty kyslíku, což jsou třeba nepoužívané svaly. Nemít zbytečně zakřečované ruce, uvolňovat nohy při chůzi v jejich přesunovací fázi atd. Mám vyzkoušený takový úsporný krok na skialpech, rozdíl jako hrom. Je dobré chodit s co nejlehčí výbavou, netahat se s tím, co není nutné. Snažit se držet tempo na hraně zásobování kyslíkem, vyvarovat se smeknutí nohy, lyže atd, vybalancování žere kyslík.
Na Pik Zamok jsem šel nalehko, do Chimtarga pass jsem měl navíc asi 15 kilo, což v daný moment byla zátěž, která mi vyžrala ve stoupání kyslík ze 100% a já furt pauzíroval jako štamgast na cigáru před putykou čtvrté cenové skupiny.
Pokud je někdo svalnatý typ a má dva metry, tak to je prostě v horách hendikep. Živit nepotřebné svaly a tahat je do výšek, to žere kyslík hned 2x ...a nejen kyslík, že jo :-)